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聚类分析方法及其应用条件研究

聚类分析方法及其应用条件研究聚类分析是一种数据分析方法,用于将数据分成不同的类别或群组。通过聚类,我们可以发现数据的内在结构,揭示出数据之间的相似性

和差异性。聚类分析在各种领域都有广泛的应用,例如市场分割、医

学诊断、社交网络分析等。本文将介绍聚类分析的基本原理、常用方

法和应用条件。

一、聚类分析的原理

聚类分析的基本原理是将数据点划分为互相间相似度高的聚类。相

似度通常通过计算数据点之间的距离或相似性指标来确定。常用的距

离度量有欧氏距离、曼哈顿距离和余弦相似度等。聚类过程中,通过

迭代计算和调整聚类中心,使同一聚类中的数据点相似度最大化,不

同聚类之间的相似度最小化。

二、常用的聚类分析方法

1. 划分聚类法(Partitioning Clustering):该方法将数据划分为多个

互不重叠的聚类。常见的划分聚类方法有k-means和k-medoids算法。

k-means算法通过指定聚类中心数量来划分数据,通过最小化总体平方

误差来优化聚类结果。k-medoids算法是一种基于对象之间的相似度测

量的划分聚类方法,它选择一些具有代表性的对象作为聚类的中心点。

2. 层次聚类法(Hierarchical Clustering):该方法将数据逐步划分

为层次结构。层次聚类分为自底向上的聚合聚类和自顶向下的分裂聚类。自底向上的聚合聚类从每个数据点开始,逐步合并最相似的聚类,

形成一个聚类层次结构。自顶向下的分裂聚类从一个包含所有数据点的聚类开始,逐步分裂聚类,形成一个聚类层次结构。

3. 密度聚类法(Density Clustering):该方法根据数据点的密度来划分聚类。密度聚类方法不受聚类数目的限制,可以发现任意形状和大小的聚类。常见的密度聚类方法有DBSCAN和OPTICS算法。DBSCAN算法通过将数据点定义为核心点、边界点和噪音点,并基于核心点的密度连接来划分聚类。OPTICS算法是DBSCAN算法的一种扩展,通过构建一个表示数据点密度变化的有序列表,可以探索不同密度和可变形状的聚类。

三、聚类分析的应用条件

聚类分析的应用条件取决于数据的特点和分析目的。以下是聚类分析的一些常见应用条件:

1. 数据集具有一定的相似性和差异性:聚类分析适用于具有一定相似性和差异性的数据集。如果数据集中所有数据点相似度或差异度很小,聚类分析可能无法有效划分聚类。

2. 数据集维度适中:聚类分析对数据集的维度要求适中。高维数据集的聚类分析可能面临维度灾难的问题,需要特殊的处理方法。

3. 数据集大小适中:聚类分析对数据集的大小要求适中,过大的数据集可能导致计算复杂度过高。

4. 数据集无噪音或噪音较小:聚类分析对数据的质量要求较高,噪音较多的数据集可能会影响聚类结果的准确性。

结论

聚类分析是一种强大的数据分析方法,可以发现数据的内在结构和规律,为决策提供重要支持。不同的聚类分析方法适用于不同的数据类型和应用场景。在使用聚类分析方法时,需要根据数据的特点和分析目的选择合适的聚类方法,并注意应用条件的限制。只有在合适的条件下,聚类分析才能有效地揭示数据的隐藏信息和模式。

聚类分析方法概述及应用

聚类分析方法概述及应用 聚类分析是一种常用的数据分析方法,用于将相似的数据点聚集在一起,形成有意义的群组。它可以帮助我们理解数据的内在结构和模式,揭示隐藏在数据背后的信息。本文将对聚类分析方法进行概述,并探讨其在不同领域的应用。 一、聚类分析方法概述 聚类分析方法有多种类型,其中最常用的是原型聚类、层次聚类和密度聚类。 1. 原型聚类 原型聚类是一种利用原型向量(即代表一个簇的中心点)来表示和分类数据的方法。最常见的原型聚类算法是K均值聚类,它通过迭代过程将数据分成K个簇。 2. 层次聚类 层次聚类是一种基于树状结构的聚类方法,它将数据点逐步合并为越来越大的簇,直到所有数据点都合并为一个簇。层次聚类可以分为凝聚型和分裂型两种。 3. 密度聚类 密度聚类是一种基于数据点之间密度的聚类方法。它通过计算每个数据点周围的密度,将密度较高的数据点归为一类,从而形成簇。DBSCAN是最常用的密度聚类算法之一。

二、聚类分析的应用 聚类分析方法在各个领域都有广泛的应用,以下是其中几个典型的应用示例: 1. 市场细分 聚类分析可帮助企业将潜在消费者细分为不同的市场群体,根据不同群体的需求进行针对性的市场推广。例如,一家保险公司可以利用聚类分析将客户分为不同的风险类别,制定相应的保险套餐。 2. 医学研究 在医学领域,聚类分析可用于帮助识别患者的疾病风险、预测疾病进展、选择最佳治疗方案等。通过分析患者的基因数据、病历记录和临床表现等信息,医生可以将患者分为不同的疾病类型,为个体化治疗提供指导。 3. 社交网络分析 社交网络中存在着庞大的用户群体和复杂的网络关系。聚类分析可以帮助我们理解社交网络中的用户群体结构,发现潜在的兴趣群体和社区,并为个性化推荐、社交媒体营销等提供支持。 4. 图像分析 聚类分析可以应用于图像分析领域,如图像压缩、图像分类等。通过对图像中的像素点进行聚类,可以将相似的像素点合并为一个簇,从而实现图像的压缩和分类。

聚类分析方法及其应用条件扩展

聚类分析方法及其应用条件扩展聚类分析是一种常用的数据分析方法,它可以将一组数据分为相似 的群组。聚类分析不仅可以帮助我们发现数据的内在结构和模式,还 可以在数据挖掘、模式识别、市场研究等领域中发挥重要作用。本文 将介绍聚类分析的基本原理和常见方法,并对其应用条件进行扩展。 一、聚类分析的基本原理 聚类分析的基本思想是通过计算对象之间的相似性或距离,将相似 的对象归为一类,从而形成一个或多个不同的群组。聚类分析的基本 原理可以概括为以下几个步骤: 1.选择距离度量方法:常见的距离度量方法包括欧氏距离、曼哈顿 距离、余弦相似度等。选择适当的距离度量方法对聚类结果影响较大。 2.选择聚类算法:常见的聚类算法包括层次聚类、K均值聚类、密 度聚类等。不同的聚类算法适用于不同的数据类型和聚类任务,需根 据具体情况选择合适的算法。 3.确定聚类数目:聚类的目标是将数据划分为若干个相似的群组, 因此需要确定合适的聚类数目。通常可以通过计算不同聚类数目下的 聚类评估指标(如轮廓系数、Davies-Bouldin指数)来选择最佳的聚类 数目。 二、常见聚类分析方法 聚类分析方法有多种,下面介绍几种常见的方法:

1.层次聚类:层次聚类是一种自下而上的聚类方法,它将每个数据 点都看作一个独立的类,然后按照对象之间的相似性不断合并类,直 到得到一个或多个具有层次结构的聚类结果。 2.K均值聚类:K均值聚类是一种迭代的聚类方法,首先随机选择 K个中心点,然后将每个数据点分配到离其最近的中心点所在的类中,再计算每个类的新中心点,不断迭代直到收敛为止。 3.密度聚类:密度聚类是一种基于密度的聚类方法,它将数据点分 为核心点、边界点和噪声点三类。通过计算数据点周围的密度来确定 核心点,并通过核心点之间的密度可达关系将数据点分配到不同的聚 类中。 三、聚类分析的应用条件扩展 在实际应用中,我们常常会遇到一些特殊情况,需要对聚类分析的 应用条件进行扩展。 1.高维数据集:当数据具有较高的维度时,传统的聚类方法可能无 法有效地处理。此时,可以考虑使用降维技术,将高维数据转化为低 维数据,再进行聚类分析。 2.带有约束条件的聚类:有些聚类任务中,我们可能会根据特定的 约束条件对聚类结果进行限制。例如,希望每个类的大小不超过一定 的阈值,或者希望每个类的样本具有相似的属性。在这种情况下,可 以引入约束条件来优化聚类结果。

聚类分析

聚类分析 1.1聚类分析的概念: 聚类分析法是理想的多变量统计技术,主要有分层聚类法和迭代聚类法。聚类分析也称群分析、点群分析,是研究分类的一种多元统计方法。 1.2常见的聚类分析法: K-means算法、凝聚聚类算法以及EM算法系统聚类法和K均值聚类法是聚类分析中最常用的两种方法 经典的聚类分析方法:【数据挖掘中聚类算法研究和发展-周涛】 1.2.1基于划分的相关聚类算法 K-means 算法是一种最为典型的基于划分的聚类分析算法,自从该算法被开发出来后,就一直被拿来研究和改进。该算法的主要思想是大家非常了解的,首先随机选取K个对象作为中心点,然后遍历每个数据对象,直到收敛为止。 1.2.2基于密度的相关聚类算法 DBSCAN 算法是一种较为常见的基于密度的聚类分析算法,该算法首先需要将任意的数据对象设定为核心数据对象,在Eps 范围内包含的数据对象数目要不少于Minpts 规定的个数,然后根据相应的规则来对核心对象进行合并,最终完成类簇的聚类分析。 1.2.3基于层次的相关聚类算法 BIRCH 算法[28]是一种出现较为基本且简单的可以进行良好的伸缩的层次聚类算法。该算法具有较好的聚类表现,它主要包含两个概

念:聚类特征(CF)和聚类特征树(CF-Tree),通过这两个概念来进行描述并使得该算法能够有效地处理数据集。 1.2.4基于网格的相关聚类算法 Yang W 等人提出的STING(Statistical INformation Grid)算法的的核心思想是将目标数据集映射到矩形单元,该空间区域通过分层和递归方法进行划分,其主要是基于多分析率的网格算法。 1.2.5基于模型的相关聚类算法 EM(Exception-Maximization)算法是一种基于模型的聚类方法,该算法主要分为两步,期望步和最大化步。期望步先给定当前的簇中心,将每个数据对象划分到距离簇中心最近的簇,然后最大化步调整每个簇中心,使得该分派的数据对象到新中心的距离之和最小化,直到聚类收敛或改变充分小。 1.3目前聚类分析法的发展现状: 1.3.1高维数据聚类算法【高维数据聚类算法的研究及应用_孙志鹏】 随着信息技术的迅速发展,信息化的数据不断积累,高维空间数据的分析成为一个亟待解决的问题。因此,高维数据聚类分析成为聚类分析中一个重要的课题。目前,在高维数据聚类分析方面主要有基于传统聚类算法的改进,子空间聚类算法和基于数据对象相似度的聚类分析算法。 历经几十年的发展,研究学者已经针对不同的应用提出了许多改进的算法,大多数是基于常见的K-means算法、凝聚聚类算法以及

聚类算法的使用方法及其在市场分析中的应用

聚类算法的使用方法及其在市场分析中 的应用 聚类算法是一种常见的数据分析方法,它可将数据集中的样本 根据相似性进行分组,使得同一组内的样本具有较高的相似性, 而不同组的样本之间相似性较低。在市场分析中,聚类算法可应 用于多个领域,例如市场细分、目标市场定位以及市场调研等。 本文将介绍聚类算法的使用方法,并说明其在市场分析中的具体 应用。 聚类算法的使用方法分为以下几个步骤:数据预处理、选择合 适的聚类算法、确定距离度量和聚类数目、执行聚类和结果分析。第一步:数据预处理 数据预处理是聚类分析的重要步骤,它包括数据清洗、数据变 换和数据归一化等。首先,需要对原始数据进行清洗工作,删除 缺失值和异常值。然后,根据实际需求对数据进行变换,例如对 数据进行对数变换或标准化处理,以消除数据之间的差异性。最后,为了保证不同属性之间的权重一致,需要对数据进行归一化 处理。 第二步:选择合适的聚类算法

选择合适的聚类算法取决于数据的特点和实际需求。常用的聚 类算法包括K均值聚类、层次聚类、DBSCAN等。K均值聚类是 一种划分聚类算法,它将样本划分到预先指定的聚类数目中。层 次聚类通过自底向上或自顶向下的方式递归地组合样本,形成聚 类层次结构。DBSCAN是一种基于密度的聚类算法,它根据样本 点周围的密度将它们划分为核心点、边界点和噪声点。 第三步:确定距离度量和聚类数目 选择合适的距离度量方法是聚类算法的关键之一。常用的距离 度量包括欧氏距离、曼哈顿距离、闵可夫斯基距离等。在确定聚 类数目时,可以使用肘部法则、轮廓系数等方法进行评估和选择。第四步:执行聚类和结果分析 当确定了聚类算法、距离度量和聚类数目后,便可以执行聚类 算法进行分析。根据选定的算法,将样本进行分组,并生成聚类 结果。然后,通过可视化和统计分析等方法对聚类结果进行解读 和分析。最后,根据分析结果进行市场细分、目标市场定位和市 场调研等相关工作。 聚类算法在市场分析中具有广泛的应用,以下是几个典型的应 用案例: 1. 市场细分

聚类分析中的相似性度量及其应用研究

聚类分析中的相似性度量及其应用研究 聚类分析中的相似性度量及其应用研究 1. 引言 聚类分析是一种常用的数据挖掘方法,用于将数据集中的对象按照相似性进行分类。而相似性度量是聚类分析中的关键步骤,它用于度量不同对象之间的相似程度。相似性度量涉及到许多不同的方法和技术,如欧氏距离、皮尔逊相关系数、曼哈顿距离等。本文将探讨不同相似性度量方法的原理和应用。 2. 相似性度量方法 2.1 欧氏距离 欧氏距离是最常用的相似性度量方法之一,它度量了两个对象之间在各个特征维度上的差异。假设有两个特征向量 A(x1, x2, ..., xn)和B(y1, y2, ..., yn),欧氏距离可以通过以下公式计算得出: d(A, B) = sqrt((x1-y1)^2 + (x2-y2)^2 + ... + (xn-yn)^2) 欧氏距离适用于连续型特征,但对于存在离散型特征的数据集则不太适用。 2.2 皮尔逊相关系数 皮尔逊相关系数衡量了两个变量之间的线性关系程度,其值介于-1和1之间。皮尔逊相关系数可以通过以下公式计算得出: r = cov(X, Y) / (std(X) * std(Y)) 其中cov(X, Y)表示X和Y的协方差,std(X)和std(Y)分别表示X和Y的标准差。 2.3 曼哈顿距离

曼哈顿距离是另一种常见的相似性度量方法,它度量了两个对象在各个特征维度上的差异的绝对值之和。假设有两个特征向量A(x1, x2, ..., xn)和B(y1, y2, ..., yn),曼哈顿 距离可以通过以下公式计算得出: d(A, B) = |x1-y1| + |x2-y2| + ... + |xn-yn| 曼哈顿距离适用于连续型和离散型特征。 3. 相似性度量的应用 3.1 聚类分析 相似性度量在聚类分析中起着关键作用。聚类算法根据相似性度量将对象划分为不同的簇,使得同一簇中的对象相互之间更加相似,而不同簇之间的对象相差较大。通过选择合适的相似性度量方法,可以获得更加准确的聚类结果,有助于发现对象之间的潜在模式和关系。 3.2 图像识别 在图像识别领域,相似性度量被广泛应用于图像的特征提取和匹配。通过计算图像之间的相似性度量,可以对图像进行分类、检索和识别。例如,在人脸识别中,可以使用欧氏距离度量不同人脸图像之间的相似程度,从而实现人脸的自动识别。 3.3 推荐系统 相似性度量也可应用于推荐系统中,用于计算用户之间的相似度。通过分析用户的行为数据,如购买记录、浏览历史等,可以计算用户之间的相似性度量,并将相似用户的喜好进行推荐。例如,在电商网站中,可以根据用户的购买记录和浏览历史,计算用户之间的相似性度量,并向用户推荐其他相似用户购买过的商品。 4. 结论 相似性度量是聚类分析中的关键步骤,它用于度量不同对

聚类分析方法及其应用条件研究

聚类分析方法及其应用条件研究聚类分析是一种数据分析方法,用于将数据分成不同的类别或群组。通过聚类,我们可以发现数据的内在结构,揭示出数据之间的相似性 和差异性。聚类分析在各种领域都有广泛的应用,例如市场分割、医 学诊断、社交网络分析等。本文将介绍聚类分析的基本原理、常用方 法和应用条件。 一、聚类分析的原理 聚类分析的基本原理是将数据点划分为互相间相似度高的聚类。相 似度通常通过计算数据点之间的距离或相似性指标来确定。常用的距 离度量有欧氏距离、曼哈顿距离和余弦相似度等。聚类过程中,通过 迭代计算和调整聚类中心,使同一聚类中的数据点相似度最大化,不 同聚类之间的相似度最小化。 二、常用的聚类分析方法 1. 划分聚类法(Partitioning Clustering):该方法将数据划分为多个 互不重叠的聚类。常见的划分聚类方法有k-means和k-medoids算法。 k-means算法通过指定聚类中心数量来划分数据,通过最小化总体平方 误差来优化聚类结果。k-medoids算法是一种基于对象之间的相似度测 量的划分聚类方法,它选择一些具有代表性的对象作为聚类的中心点。 2. 层次聚类法(Hierarchical Clustering):该方法将数据逐步划分 为层次结构。层次聚类分为自底向上的聚合聚类和自顶向下的分裂聚类。自底向上的聚合聚类从每个数据点开始,逐步合并最相似的聚类,

形成一个聚类层次结构。自顶向下的分裂聚类从一个包含所有数据点的聚类开始,逐步分裂聚类,形成一个聚类层次结构。 3. 密度聚类法(Density Clustering):该方法根据数据点的密度来划分聚类。密度聚类方法不受聚类数目的限制,可以发现任意形状和大小的聚类。常见的密度聚类方法有DBSCAN和OPTICS算法。DBSCAN算法通过将数据点定义为核心点、边界点和噪音点,并基于核心点的密度连接来划分聚类。OPTICS算法是DBSCAN算法的一种扩展,通过构建一个表示数据点密度变化的有序列表,可以探索不同密度和可变形状的聚类。 三、聚类分析的应用条件 聚类分析的应用条件取决于数据的特点和分析目的。以下是聚类分析的一些常见应用条件: 1. 数据集具有一定的相似性和差异性:聚类分析适用于具有一定相似性和差异性的数据集。如果数据集中所有数据点相似度或差异度很小,聚类分析可能无法有效划分聚类。 2. 数据集维度适中:聚类分析对数据集的维度要求适中。高维数据集的聚类分析可能面临维度灾难的问题,需要特殊的处理方法。 3. 数据集大小适中:聚类分析对数据集的大小要求适中,过大的数据集可能导致计算复杂度过高。 4. 数据集无噪音或噪音较小:聚类分析对数据的质量要求较高,噪音较多的数据集可能会影响聚类结果的准确性。

聚类分析的算法及应用共3篇

聚类分析的算法及应用共3篇 聚类分析的算法及应用1 聚类分析的算法及应用 聚类分析(Cluster Analysis)是一种数据分析方法,它根据数据的相似度和差异性,将数据分为若干个组或簇。聚类分析广泛应用于数据挖掘、文本挖掘、图像分析、生物学、社会科学等领域。本文将介绍聚类分析的算法及应用。 聚类分析的算法 1. 基于距离的聚类分析 基于距离的聚类分析是一种将数据点归类到最近的中心点的方法。该方法的具体实现有单链接聚类(Single-Linkage Clustering)、完全链接聚类(Complete-Linkage Clustering)、平均链接聚类(Average-Linkage Clustering)等。其中,单链接聚类是将每个点最近的邻居作为一个簇,完全链接聚类是将所有点的最小距离作为簇间距离,平均链接聚类是将每个点和其他点的平均距离作为簇间距离。 2. 基于密度的聚类分析 基于密度的聚类分析是一种将数据点聚集在高密度区域的方法。该方法的主要算法有密度峰(Density Peak)、基于DBSCAN

的算法(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)等。其中,密度峰算法是通过计算每个点在距离空间中的密度,找出具有局部最大密度的点作为聚类中心,然后将其余点分配到聚类中心所在的簇中。而基于DBSCAN的算法则是将高密度点作为聚类中心,低密度点作为噪声,并将边界点分配到不同的聚类簇中。 3. 基于层次的聚类分析 基于层次的聚类分析是通过不断将相似的点合并为一个组或将簇一分为二的方法。该方法的主要算法有自顶向下层次聚类(Top-Down Hierarchical Clustering)和自底向上层次聚类(Bottom-Up Hierarchical Clustering)。其中,自顶向下层次聚类从所有数据点开始,将数据点分为几个组,并不断通过将组合并为更大的组的方式,直到所有的数据点都被合并。而自底向上层次聚类则是从所有可能的组开始,不断通过将组拆分为更小的组的方式,直到每个组包含一个数据点。 聚类分析的应用 1. 城市交通流分析 聚类分析可以对城市交通流进行分析,以了解交通瓶颈和优化道路设计。通过对车辆速度和流量等数据的聚类分析,可以将道路划分为不同的交通模式,并为每种模式提供不同的交通策略,提高道路通行效率。

聚类分析算法及其应用

聚类分析算法及其应用 聚类分析是一种数据挖掘技术,在统计学和机器学习领域应用广泛。它的主要 目的是将相似的数据点分组,以便可以更有效地分析和处理数据。在本文中,我们将介绍聚类分析的基本概念、不同算法的工作方式以及它们在实际应用中的应用。 一、基本概念 聚类分析涉及将数据点划分为不同的群组或簇,群组内的数据点应该彼此相似,而群组之间的数据点则不应该相似。聚类问题有两个基本的目标:发现数据点之间的相似性和利用这些相似性来组织数据。 一个聚类算法必须满足以下三个条件: 1.距离计算:算法需要计算每个数据点之间的距离。这可以通过欧几里得距离、曼哈顿距离、余弦相似度等方法完成。 2.簇的定义:算法必须定义什么样的数据点可以被归为同一个簇。这通常是基 于距离阈值或数据点之间的相似性波动来完成的。 3.分组方法:算法需要定义如何将数据点划分为不同的簇。这可以通过层次聚类、K均值聚类、DBSCAN 等算法完成。 二、聚类分析算法 现在,我们将介绍几种常用的聚类分析算法,以及它们的工作方式和应用场景。 1. K均值聚类 在K均值聚类中,算法尝试将数据点分为K个簇,每个簇由一个中心点代表。初始时,中心点被随机分配,该算法的主要目标是将每个数据点与它们距离最近的中心点匹配。

具体来说,K平均聚类过程如下: 1.随机初始化K个中心点。 2.将每个数据点分配给与其距离最近的中心点。 3.重新计算每个簇的中心点。 4.重复2和3,直到收敛或达到预定次数。 K均值聚类算法的主要优点是简单易用,适用于大规模数据集;然而,它存在以下几个缺点:确定簇数的问题,对数据集中的异常值敏感,易受初始点的影响。 2. 层次聚类 层次聚类是一种聚类算法,在这种算法中,簇是树形有序的结构,直到簇中包含单个数据点为止。层次聚类可分为两种不同的类型:凝聚层次聚类和分裂层次聚类,它们的主要区别在于簇如何被组合或分离。 例如,对于凝聚层次聚类,可以将数据点视为单个簇,并重复以下过程,直到只剩下一个簇: 1.找到相邻距离最短的两个簇。 2.合并这些集群以形成一个新的集群。 3.重复此过程,直到只剩下一个簇。 层次聚类算法的优点是可以自动确定集群的数量。然而,它需要计算数据点之间的单元格,因此当处理大量数据时,算法变得非常耗时。 3. DBSCAN DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)是一种密度聚类算法,它试图将数据点划分为具有相同密度的簇。

聚类分析方法及其应用

聚类分析方法及其应用 聚类分析是一种通过寻找数据中相似模式并将其组织成群集的方法。它在许多领域中得到广泛应用,如数据挖掘、机器学习、图像处理等。本文将介绍聚类分析的基本概念和常用方法,并讨论其在实际应用中 的一些案例。 一、聚类分析的基本概念 聚类分析是一种无监督学习方法,它将数据集中的样本根据相似性 进行分组。相似的样本被分配到同一个群集中,而不相似的样本则分 配到不同的群集。聚类分析的目标是从数据中发现隐藏的结构和模式,并为进一步的分析和决策提供基础。 二、常用的聚类分析方法 1. K-means聚类 K-means聚类是最常用的聚类算法之一。它将样本分为K个群集, 其中K是用户定义的参数。算法的核心思想是通过迭代优化,将样本 逐步分配到最近的群集中心。K-means聚类对于处理大规模数据集时具有较高的效率和可伸缩性。 2. 层次聚类 层次聚类是一种基于距离和相似性的分层方法。它从一个群集开始,然后逐步合并或划分群集,直到满足预定义的停止条件。层次聚类的 优势在于不需要预先指定聚类的数量,并且可以生成树状的聚类图谱。

3. 密度聚类 密度聚类算法将样本分配到高密度区域,并将低密度区域作为噪声 或离群点。其中最著名的方法是DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise),它通过定义样本之间的距离和邻 域密度来确定聚类。 三、聚类分析的应用案例 1. 客户细分 聚类分析可以帮助企业将客户分为不同的细分市场。通过分析客户 的购买行为、兴趣偏好等因素,可以发现潜在的市场需求和消费习惯。 2. 社交网络分析 聚类分析可以帮助社交媒体平台挖掘用户之间的关系和兴趣群体。 通过聚类分析,可以将用户分为相似的群集,并提供个性化的推荐和 广告。 3. 医学图像处理 在医学领域,聚类分析可以帮助医生对疾病进行分类和诊断。通过 分析医学图像中的不同特征,可以将病灶分为不同的类型,并辅助医 生做出准确的诊断。 4. 市场调研 聚类分析在市场调研中也有广泛应用。通过对消费者调查数据的分析,可以对受众进行细分,并根据不同的群集制定相应的营销策略。

聚类分析及其应用研究

聚类分析及其应用研究 聚类分析是数据挖掘领域中的一项非常重要的工具和技术。聚类分析可以帮助 我们将大量的数据进行分类和归类,从而发现一些有趣的结构和关系。在实际应用中,聚类分析有很多不同的应用场景,比如分析客户群体、研究市场和商品细分、医学研究等等。本文将介绍聚类分析的基本概念和方法,并结合实际案例探讨其应用。 一、聚类分析的基本概念 聚类分析是一种数据挖掘技术,其目标是通过对数据集进行聚类,即将具有相 似特征的数据点归到同一个类别中。聚类分析可以基于不同的特征和距离度量方法,从而产生不同的聚类结果。聚类分析的基本特征包括以下几个方面: 1. 类别的数量不确定:聚类分析不需要我们提前确定聚类的类别数量,而是根 据数据本身的特征和距离进行自动聚类。 2. 聚类结果的不稳定性:由于不同的特征和距离度量方法,聚类结果可能会有 很大的不同,因此聚类结果具有不稳定性。 3. 聚类结果的解释性差:由于聚类分析是无监督学习方法,聚类结果可能难以 解释,需要通过其他的分析方法进行进一步的解释和分析。 二、聚类分析的方法 聚类分析的方法主要包括以下几种: 1. 层次聚类分析:层次聚类分析主要是基于不同距离度量方法进行分类,从而 得到不同的树状图。通过切割这个树状图,我们可以得到不同的聚类结果。 2. 划分聚类分析:划分聚类分析主要是通过不同的聚类算法和分裂规则进行聚类,从而得到不同的聚类结果。

3. 模糊聚类分析:模糊聚类分析主要是通过给每个数据点赋予一个模糊隶属度,从而得到不同的模糊聚类结果。相比于其他聚类分析方法,模糊聚类分析更适合处理存在不确定性和模糊性的数据集。 三、聚类分析的应用 1. 客户群体分析:聚类分析可以帮助我们对客户数据进行分类和归类,从而了 解客户的兴趣和需求。例如,可以根据客户的购买历史、浏览行为、交易金额等特征,将客户分为高消费群体、低消费群体、VIP群体等。 2. 市场和商品细分:聚类分析可以帮助我们对市场和商品进行细分,从而找到 不同的市场和商品定位。例如,可以根据不同的人群特征和需求,将手机分为商务手机、娱乐手机、游戏手机等不同类型。 3. 医学研究:聚类分析可以帮助我们在医学研究中识别出潜在的疾病类型和发 生机制。例如,可以根据患者的症状、生理指标和基因信息,将患者分为不同的疾病类型,从而了解不同疾病类型的特征和发生机制。 四、总结 聚类分析是一种重要的数据挖掘技术,可以帮助我们对大规模的数据进行分类 和归类,从而发现有趣的结构和关系。不同的聚类分析方法和应用场景需要根据具体的需求进行选择和设计。在实际应用中,聚类分析需要结合其他的分析技术和领域知识,才能真正发挥其价值。

聚类分析算法在数据挖掘中的应用研究

聚类分析算法在数据挖掘中的应用研究 随着大数据时代的到来,数据挖掘成为了热门研究领域。数据 挖掘的目的是从大量数据中提取出有价值的信息,进而发现数据 之间的关系和规律,以便做出合理的决策。数据挖掘技术广泛应 用于商业、医疗、教育等领域,影响到了我们的生活和工作。 聚类分析是数据挖掘中最常见和重要的技术之一。它的主要目 的是将一组数据划分为若干个簇,使得同一个簇内的数据相似度 较高,不同簇之间的数据相似度较低。聚类分析的结果可以帮助 我们更好地理解数据,发现数据的潜在结构和模式。 下面将着重介绍聚类分析算法在数据挖掘中的应用研究。 一、基本概念 聚类分析算法是一种无监督学习方法,它不需要依赖先验知识,只需要通过自动学习得到数据的模式和特征。聚类分析的基本概 念如下: 1. 簇(Cluster):簇是聚类分析的核心,它是指一组相似的数 据对象,同一个簇内的数据对象具有较高的相似度,而不同簇之 间的数据对象具有较低的相似度。 2. 相似度(Similarity):相似度是用来度量两个数据对象之间 的相似程度的指标,它通常采用距离(Distance)或相似度

(Similarity)来表示。距离是指两个数据对象之间的差异程度,例如欧几里得距离、曼哈顿距离、余弦距离等。相似度是指两个数据对象之间的相似程度,例如皮尔森相关系数、Jaccard距离、汉明距离等。 3. 聚类分析的步骤:聚类分析通常包括以下步骤: (1)选择合适的相似度度量方法和距离函数。 (2)选择合适的聚类算法,例如K-means、层次聚类、DBSCAN等。 (3)确定簇的个数。 (4)对数据进行聚类分析,生成簇的划分结果。 二、主要应用领域 1. 社交网络分析 社交网络分析是聚类分析的重要应用领域之一。社交网络中的节点可以看作是数据对象,节点之间的联系可以看作是数据之间的相似度。通过聚类分析,可以将社交网络中的节点划分为不同的社区,识别出社区内的重要节点和关键联系,从而发现网络的隐含结构和规律。社交网络中的聚类分析常采用层次聚类、谱聚类和模块性最优化等方法。 2. 市场细分

经济统计学中的聚类分析方法

经济统计学中的聚类分析方法 聚类分析是一种常用的数据分析方法,它在经济统计学中有着广泛的应用。聚 类分析的目标是将一组数据划分为若干个相似的子集,每个子集内的数据相似度高,而不同子集之间的数据相似度低。这种方法可以帮助经济学家发现数据中的规律和模式,从而更好地理解经济现象。 聚类分析的基本原理是通过计算数据点之间的相似度或距离来确定数据的分组。常用的相似度度量方法包括欧氏距离、曼哈顿距离和余弦相似度等。欧氏距离是最常用的相似度度量方法,它计算两个数据点之间的直线距离。曼哈顿距离则是计算两个数据点在坐标轴上的距离之和。余弦相似度是通过计算两个向量之间的夹角来度量它们的相似度。 在经济统计学中,聚类分析可以用于多个方面的研究。首先,它可以帮助经济 学家对经济发展水平进行分类。通过对不同国家或地区的经济指标进行聚类分析,可以将它们划分为不同的发展水平组别。这有助于我们了解不同地区的经济特点和发展趋势,为政府制定相关政策提供参考。 其次,聚类分析可以用于市场细分。市场细分是指将一个大市场划分为若干个 小市场,每个小市场具有相似的需求和行为特征。通过对消费者的购买行为和偏好进行聚类分析,可以将消费者划分为不同的群体,从而更好地满足他们的需求。这对企业来说是非常重要的,可以帮助它们制定更精准的市场营销策略。 此外,聚类分析还可以用于金融风险管理。金融市场中的数据非常庞大复杂, 通过对金融市场数据进行聚类分析,可以将相似的金融资产或交易划分为同一类别。这有助于金融机构更好地评估风险和制定风险管理策略,从而提高金融市场的稳定性和安全性。 聚类分析方法还可以与其他经济统计学方法相结合,如主成分分析和因子分析。主成分分析可以用于降维,将高维数据转化为低维数据,而聚类分析可以在降维后

聚类分析在大数据处理中的应用研究

聚类分析在大数据处理中的应用研究 随着互联网、物联网等新一代信息技术的发展以及数据采集技术的不断完善, 大数据成为了当今时代的热门话题,许多企业和组织都在积极探索如何利用大数据进行业务创新和流程优化。但是,大数据的处理和分析任务极为复杂,需要较高的技术门槛和系统化的解决方案。聚类分析是大数据分析中的一种重要方法,其在大数据处理中的应用研究备受关注。 一、聚类分析的概念和应用 聚类分析是一种数据挖掘方法,主要用于将数据集分成若干个相似的子集,使 得每个子集内部的数据具有较高的相似性,而不同子集之间的数据差异性越大越好。聚类分析常被用于细分用户群体、寻找产品特征、识别变量关系等领域,是数据科学中的基础工具之一。 聚类分析的应用非常广泛,比如在金融、电商、医药等领域中,通过聚类分析 可以实现客户细分、产品推荐、药物研发等目标。在精细化管理和智能决策方面,聚类分析可以为企业提供决策依据,帮助企业实现业务创新和效率提升。 二、聚类分析在大数据处理中的优势 大数据分析的难点在于如何处理海量的数据以及如何从海量数据中提取有效信息。聚类分析是一种有效的大数据分析方法,具有以下优势: 1、解决维度爆炸问题 在大数据处理中,数据维度经常非常高,面对处理维度爆炸的数据,聚类分析 可以将高维数据降维至二维或三维,减小数据规模,同时保证数据的特征信息不被丢失。 2、高效识别数据间的相似性

对于海量数据而言,通过人工处理来发现数据间的相似性很困难。而聚类分析 可以在保证数据质量的前提下自动地找出数据间的相似性,将大数据集按照类别分成多个子集,同时在这些子集中找到差异也能够得到有效的结论。 3、充分挖掘数据价值 聚类分析可以将大规模的数据集合分成多个小组,不同小组之间进行比对和分析,从而挖掘出不同特征,获得有用的数据价值。同时,聚类分析还可以结合其他大数据思维方法,打造出高度契合各种业务场景的数据处理模型,为企业数据驱动提供有力支持。 三、聚类分析在大数据处理中的应用案例 1、电商行业中的个性化推荐 在电商行业,聚类分析可以发挥非常重要的作用,比如可以基于用户浏览购买 的商品,将用户细分到特定的小组,从而实现精准的个性化推荐。这样,企业可以在广泛的产品库里针对特定用户的需求推送定制化产品。 2、医药领域中的药效分析 在医药领域,利用聚类分析可以根据病人不同病症的特点将其细分到指定群体,从而加快药物的研发、优化以及治疗方案制定。而采用聚类分析,可以使药物研发变得更加高效,从而提高新药研发度以及治疗效果。 3、大数据的客户维度分析 在金融等行业中,聚类分析被广泛应用于多维度指标的客户分类分析。将客户 按不同维度分组,例如对于银行客户,可以提取消费水平,消费品类,消费习惯,收入层级等多种指标,进行聚类分析,从而识别出不同类别的客户群体,为客户管理和营销提供决策支持。 四、聚类分析在大数据处理中存在的挑战

聚类分析新方法的研究与应用

聚类分析新方法的研究与应用 聚类分析新方法的研究与应用 摘要: 随着大数据时代的来临,聚类分析作为一种无监督机器学习技术,被广泛应用于数据挖掘、模式识别、市场分析等领域。传统的聚类方法在处理大规模数据时存在着计算复杂度高和结果精度差等问题。因此,研究者们不断探索新的聚类分析方法,旨在提高聚类分析的效果和速度。本文将介绍几种聚类分析新方法的研究与应用,包括基于密度的聚类、谱聚类和层次聚类。 一、基于密度的聚类方法 基于密度的聚类方法是近年来较为热门的一种聚类分析新方法,其主要思想是根据样本点的局部密度来判断是否属于同一类别。传统的基于密度的聚类方法如DBSCAN (Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise) 和OPTICS (Ordering Points To Identify the Clustering Structure),都是在二维空间中进行聚类的。然而,在高维空间中,样本的分布会随着维度的增加而稀疏,这就导致了传统基于密度的聚类方法的性能下降。因此,研究者们提出了一些改进的基于密度的聚类方法,如基于局部对比度的聚类和基于子空间的聚类方法,用以处理高维数据。 二、谱聚类方法 谱聚类方法是一种基于图论的聚类分析新方法,主要思想是将数据的相似性通过构建相似图来刻画。相似图表示数据对象之间的相似关系,其中节点代表数据对象,边代表对象之间的相似性。谱聚类方法通过对相似图进行分解,得到数据的特征向量,并利用K-means算法将特征向量聚类。与传统的聚类方法

相比,谱聚类方法具有更好的聚类效果。然而,谱聚类方法在处理大规模数据时存在着计算复杂度高的问题。因此,对谱聚类方法的加速和优化成为研究的重点。 三、层次聚类方法 层次聚类方法是一种自底向上的聚类分析新方法,其主要思想是将数据集从单个样本开始划分,然后逐步合并具有最小距离的类别,直到形成一个包含所有样本的层次树。具体来说,层次聚类方法有两种形式:凝聚型和分离型。凝聚型层次聚类方法从底层开始,逐渐将相似的样本合并为聚类;分离型层次聚类方法从顶层开始,逐渐将样本分割为不同的聚类。层次聚类方法在处理高维数据时具有一定的优势,但是其计算复杂度也较高,需要耗费更多的时间和计算资源。 总结: 聚类分析作为一种重要的无监督学习技术,对于大数据时代的信息挖掘和数据分析具有重要的意义。传统的聚类方法在处理大规模数据和高维数据时存在一些问题,因此研究者们提出了一些新的聚类方法,如基于密度的聚类、谱聚类和层次聚类。这些新方法通过对数据特征和相似性进行建模,旨在提高聚类分析的效果和速度。然而,这些方法仍然存在一些挑战,如计算复杂度高、对参数敏感等。未来,研究者们需要进一步改进和优化聚类分析新方法,以应对不断增长的数据规模和复杂度,提高聚类分析的准确性和效率 聚类分析是一种重要的无监督学习技术,可以对大数据时代的信息进行挖掘和数据分析。然而,传统的聚类方法在处理大规模和高维数据时存在一些问题,因此研究者们提出了一些新的聚类方法,如基于密度的聚类、谱聚类和层次聚类。这些

大数据分析中的聚类方法研究

大数据分析中的聚类方法研究 大数据分析是数据科学中的一个重要领域,随着互联网和物联网等技术的快速 发展,数据产生量以惊人的速度增长。这些数据来源于各种各样的渠道和应用场景,包括社交媒体、交通运输、医疗健康、金融服务等。数据分析的目的是从海量的数据中提取有用的信息,这是企业决策和科学研究的重要基础。在数据分析中,聚类是一种非常重要的方法,用于将相似的数据点分组,以及识别数据集中的模式和结构。在本文中,我们将介绍大数据分析中的聚类方法的研究,重点关注一些新的和流行的算法。 1. 聚类的定义和应用 聚类是大数据分析中的一种基本技术,也是数据挖掘的重要方法之一。聚类的 定义是:将数据点分为多个组,每组内部点之间的相似度高于组间点的相似度,组间点的相异度较高。聚类通常有多个应用场景,如市场细分、医学图像识别、商业分析、行为模式分析等。举个例子,如果我们要对有关“购买行为”的用户进行分组,那么我们可以利用聚类算法将他们分类为“对价格敏感”的用户、“对质量要求高” 的用户、“喜欢购买必需品”的用户等等。在该过程中,聚类是用于处理大量数据 点的最佳方法之一。 2. 聚类方法的分类 聚类算法有多种方法,我们可以分为如下几类: (1) 层次聚类:层次聚类也称为树形聚类,是一种基于树形结构的聚类方法。 它的基本思想是将数据点逐渐地“分解”成更小的组。层次聚类有两种类型:自上而下(称为“分治”型)和自下而上(称为“合并”型)。一旦始终较近的数据点已经合并,它们会形成一个大的聚类组。层次聚类方法可以视作将数据点根据其相似度进行分类的层次性方法,每个聚类组都可以具有独特的属性。

(2) 划分聚类:划分聚类就是将数据点划分到不同的簇中,这些簇使用中心点(例如平均值或中位数)进行描述。其中K-Means聚类是划分聚类方法的典型代表。它的算法思路是预先规定簇的数目,选择适当的中心点,然后将每个数据分配到离其最近的中心。这个过程在所有的点都有所调整时重复进行,直到找到最佳的中心点并使所有数据点处于最好的簇。划分聚类方法的优点在于使用简单,速度快,适用于数据量较大的数据集。 (3) 密度聚类:密度聚类是一种基于数据点周围密度的聚类方法,通常通过估 计每个点周围点的密度来实现。它通常会较好地处理可以用密度聚类来识别簇的数据集但不适合于降维或处理噪声等问题。DBSCAN(密度聚类)是这种方法的代表。它的基本思想是寻找高密度区域,通过维护“较近邻居集”(核心点附近的数据点):数据点,来确定和构建簇。 3. 聚类算法的挑战 尽管在大数据分析中,聚类是用于处理海量数据的最好方法之一,但它仍然面 临一些挑战,例如: (1) 高维数据:随着数据的增长,数据可能变得非常大和高维,这将导致训练 时间更长,同时也会导致算法性能更低。 (2) 数据的噪声:数据中的噪声和异常值可能会影响聚类算法的性能,例如DBSCAN,特别是在密度聚类算法中,该算法依赖于数据的高密度区域,而噪声 点可能会导致这些区域变成松散的点群。 (3) 选择合适的算法:不同的聚类算法适用于不同的数据集,并且通常没有一 种单一的方法适用于所有数据集。 (4) 算法解释性:聚类算法不总是简单优美地通俗易懂,这使得难以解释其结果。例如,DBSCAN对数据点的最小邻居数和最大半径的选择是主观的,这使得 难以解释簇的形成。

聚类分析方法在数据挖掘中的应用研究

聚类分析方法在数据挖掘中的应用研究 一、引言 随着计算机技术和互联网的快速发展,数据产生量大幅度增加,如何从海量的数据中提取有用信息已成为人们研究的重点之一。 数据挖掘技术作为一种从大量数据中自动发现隐藏的模式和规律 的方法,已经成为当今时代最重要的技术之一。聚类分析方法是 数据挖掘领域中最重要的技术之一,其应用广泛,包括商业、医学、社会学等多个领域。 本文针对聚类分析方法在数据挖掘中的应用进行研究,主要包 括聚类分析方法的基本原理,聚类分析方法在数据挖掘中的应用 及其实现方式,以及聚类分析方法在数据挖掘中的局限性和解决 方法等方面进行探讨。 二、聚类分析方法的基本原理 聚类分析是一种将数据对象分成若干个类的方法。这里的“类” 指的是具有相似性的数据对象集合,相似性通常是基于某种相似 性度量来确定的。聚类分析方法主要分为两种:层次聚类和划分 聚类。 层次聚类是指通过不断合并越来越大的子集来构建类的层次结构,直到最终得到只包含一个对象的类。划分聚类是指先将对象

分为若干个互不重叠的类,然后再不断调整,直到达到预期的结果。 聚类分析是一种非监督学习方法,与其他数据挖掘方法(如分类、回归等)不同,它不需要事先标注好的训练数据,也不需要预定义分类模型。聚类分析的目标是在数据中自动发现类别或群体,并将相似的数据对象划分为同一类别或群体中。 三、聚类分析方法在数据挖掘中的应用 聚类分析方法在数据挖掘中应用非常广泛,主要包括以下几个方面: 3.1. 商业领域 在商业领域中,聚类分析方法被广泛应用于市场细分、产品定位、客户群体分析、竞争对手分析等方面。例如,在进行市场细分时,可以将客户按购买行为、偏好或者需求等方面进行聚类,以便更好地了解客户需求,提高市场的竞争力。 3.2. 医学领域 在医学领域中,聚类分析方法被广泛应用于疾病分类、药物疗效评估等方面。例如,在对某种疾病进行分类时,可以将病人按照病情、治疗效果等方面进行聚类,以便更好地制定治疗方案,提高治疗效果。

聚类分析算法在生物医学领域的应用研究

聚类分析算法在生物医学领域的应用研究 随着生物医学领域数据量的不断增加,对于信息的处理和分析变得越来越重要,聚类分析算法作为一种有效的数据处理和分析方法,逐渐受到了广泛的关注和应用。本文将从聚类分析算法的基本概念入手,介绍其在生物医学领域的应用及研究现状。 聚类分析算法概述 聚类分析算法是一种将众多数据点根据相似性和区别性进行分组的方法。其基 本思路是寻找一种度量两个样本之间相似性的方法,通过对样本间的相似性计算,将其分为不同的组别,使得同组的样本之间相似性最大,不同组别的样本之间相似性最小。聚类分析算法主要分为层次聚类和划分聚类两类。 层次聚类是将数据点分层次地聚合起来,从而形成一棵聚合树的分层聚类方法。在进行层次聚类时,首先通过某种相似性度量方法计算所有数据点之间的距离矩阵,然后基于此矩阵,通过不断的合并最相似的点,不断构建出分层聚类树。 划分聚类是将数据集分为固定数量和簇的分离性最好的方法。在进行划分聚类时,首先设置初始分组,然后通过不断的优化聚类标准,不断迭代分组,直至达到最佳聚类结果。 聚类算法在生物医学领域的应用研究 肿瘤分型 肿瘤发病机制的研究非常复杂,其中就包括不同类型肿瘤细胞的表型和分子变 化等多个方面。聚类分析算法在肿瘤分型方面的应用研究颇有建树。例如,西比霸王公司利用聚类分析算法对1735个不同种类的癌细胞样本进行分析,最终将其聚 类为16个亚群。通过对这些亚群的基因表达、突变、临床治疗数据统计和分析, 建立了相关信息数据库并取得了良好的应用效果。 基因表达分析

生物领域中的基因表达谱是一个绝对庞大的数据量信息,通过聚类分析算法可 以从中找出有意义的重要差异基因。聚类分析算法被应用于大量的生物医学研究中,诸如进行疾病分类、筛选特定的基因家族、识别基因交互影响等多个方面的应用均取得了良好的研究成果或发现。 蛋白质亚型聚类 同一种蛋白,组织器官不同,会表现出不同的结构和功能,称之为亚型蛋白。 聚类分析算法可以对不同的蛋白质亚型进行分类和分析,通过这种分析结果可以推断出这些亚型蛋白之间的相互关系。例如,研究者通过对两个重要的人体蛋白质亚型进行聚类分析,为研究钙调蛋白的膜结合机制提供了重要参考依据。 结论 作为一种重要的数据处理和分析方法,聚类分析算法在生物医学领域的应用是 十分广泛和深入的。未来的研究和应用中,聚类分析算法还将继续扮演着重要的角色。当然,聚类分析算法在实际应用中还存在一些问题,例如聚类结果的鲁棒性和可解释性等还有待进一步探索和完善。

基于聚类分析的Kmeans算法研究及应用

基于聚类分析的Kmeans算法研 究及应用 内容摘要:摘要:通过对聚类分析及其算法的论述,从多个方面对这些算法性能进行比较,同时以儿童生长发育时期的数据为例通过聚类分析的软件和改进的K-means算法来进一步阐述聚类分析在数据挖掘中的实践应用。 关键词:数据挖掘;聚类分析;数据库;聚类算法 随着计算机硬件和软件技术的飞速发展,尤其是数据库技术的普及,人们面临着日益扩张的数据海洋,原来的数据分析工具已无法有效地为决策者提供决策支持所需要的相关知识,从而形成一种独特的现象“丰富的数据,贫乏的知识”。数据挖掘[1]又称为数据库中知识发现(KnowledgeDiscoveryfromDatabase,KDD),它是一个从大量数据中抽取挖掘出未知的、有价值的模式或规律等知识的复杂过程。目的是在大量的数据中发现人们感兴趣的知识。 常用的数据挖掘技术包括关联分析、异类分析、分类与预测、聚类分析以及演化分析等。由于数据库中收集了大量的数据,聚类分析已经成为数据挖掘领域的重要技术之一。 1问题的提出 随着社会的发展和人们生活水平的提高,优育观念[2,3]逐渐渗透到每个家庭,小儿的生长发育越来越引起家长们的重视。中国每隔几年都要进行全国儿童营养调查,然而用手工计算的方法在大量的数据中分析出其中的特点和规律,显然是不现实的,也是不可行的。为了有效地解决这个问题,数据挖掘技术——聚类分析发挥了巨大的作用。

在数据挖掘领域,聚类算法经常遇到一些问题如聚类初始点的选择[4]、模糊因子的确定[5]等,大部分均已得到解决。现在的研究工作主要集中在为大型的数据库有效聚类分析寻找适当的方法、聚类算法对复杂分布数据和类别性数据聚类的有效性以及高维数据聚类技术等方面。本文通过对聚类分析算法的分析并重点从聚类分析的软件工具和改进的K-means算法两个方面来论证聚类分析在儿童生长发育时期中的应用。 2聚类算法分析 聚类[6]分析是直接比较各事物之间的性质,将性质相近的归为一类,将性质差别较大的归入不同的类。在医学实践中也经常需要做分类工作,如根据病人的一系列症状、体征和生化检查的结果,判断病人所患疾病的类型;或对一系列检查方法及其结果,将之划分成某几种方法适合用于甲类病的检查,另几种方法适合用于乙类病的检查,等等。聚类分析被广泛研究了许多年。基于聚类分析的工具已经被加入到许多统计分析软件包或系统中,如S-Plus、SPSS,以及SAS。 大体上,聚类算法[7]可以划分为如下几类: (2)层次方法。该方法就是通过分解所给定的数据对象集来创建一个层次。它存在的缺陷就是在进行(组)分解或合并之后无法回溯。将循环再定位与层次方法结合起来使用常常是有效的,如BIRCH和CURE,就是基于这种组合方法设计的。 (3)基于密度的方法。只要临近区域的密度(对象或数据点的数目)超过某个阈值,就继续聚类。DBSCAN是一个有代表性的基于密度的方法。它根据一个密度阈值来控制簇的增长。 (4)基于网格的方法。基于网格方法将对象空间划分为有限数目的单元以形成网格结构。其主要优点是它的处理速度很

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