请问python实现利用遗传算法的KMeans聚类
时间: 2023-07-11 08:10:45 浏览: 170
python实现kmeans聚类算法
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Python实现利用遗传算法的KMeans聚类可以使用遗传算法库`deap`。下面是一个简单的示例代码:
```python
from sklearn.cluster import KMeans
from deap import algorithms, base, creator, tools
import numpy as np
# 载入数据
data = np.loadtxt('data.txt')
# 定义遗传算法参数
POP_SIZE = 50
NGEN = 10
CXPB = 0.5
MUTPB = 0.2
# 定义适应度函数
def kmeans_fitness(individual, data):
kmeans = KMeans(n_clusters=len(np.unique(individual)), init='k-means++', n_init=10)
kmeans.fit(data)
labels = kmeans.labels_
fitness = -kmeans.inertia_
return fitness,
# 定义遗传算法所需的creator和toolbox
creator.create('FitnessMax', base.Fitness, weights=(1.0,))
creator.create('Individual', np.ndarray, fitness=creator.FitnessMax)
toolbox = base.Toolbox()
toolbox.register('attr_int', np.random.randint, 2)
toolbox.register('individual', tools.initRepeat, creator.Individual, toolbox.attr_int, len(data))
toolbox.register('population', tools.initRepeat, list, toolbox.individual)
toolbox.register('mate', tools.cxTwoPoint)
toolbox.register('mutate', tools.mutFlipBit, indpb=0.05)
toolbox.register('select', tools.selTournament, tournsize=3)
toolbox.register('evaluate', kmeans_fitness, data=data)
# 运行遗传算法
pop = toolbox.population(n=POP_SIZE)
hof = tools.HallOfFame(1)
stats = tools.Statistics(lambda ind: ind.fitness.values)
stats.register('avg', np.mean)
stats.register('std', np.std)
stats.register('min', np.min)
stats.register('max', np.max)
pop, logbook = algorithms.eaSimple(pop, toolbox, cxpb=CXPB, mutpb=MUTPB, ngen=NGEN, stats=stats, halloffame=hof, verbose=True)
# 输出聚类结果
best_ind = hof[0]
kmeans = KMeans(n_clusters=len(np.unique(best_ind)), init='k-means++', n_init=10)
kmeans.fit(data)
labels = kmeans.labels_
print(labels)
```
在上面的代码中,我们首先使用`numpy`库加载数据,然后使用`deap`库定义了遗传算法的相关参数和所需的函数。我们使用`creator`定义了一个适应度函数,并且注册了所需的遗传算法操作,例如初始化、交叉、变异和选择等。然后,我们使用`algorithms.eaSimple`函数运行遗传算法,并输出聚类结果。最后,我们使用`KMeans`算法对数据进行聚类,并输出聚类结果。
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