用Kmeans方法对Iris数据库中的数据进行聚类。 1:如何确定聚类数目; 2:用图形显示聚类结果。
时间: 2024-10-14 08:14:56 浏览: 43
K-means 对 iris 数据进行聚类并显示聚类中心,聚类结果等,附注释
K-means是一种基于距离的迭代聚类算法,常用于无监督学习中对数据集进行分组。对于Iris数据集,这是一个经典的机器学习数据集,包含三种鸢尾花的不同样本。
1. 确定聚类数目(Cluster Number):
- **肘部法则**:画出不同聚类数目的SSE(Sum of Squared Errors,平方误差和,即每个点到其所属簇中心的距离平方之和)与聚类数的关系图。当增加聚类数目时,SSE会先快速下降,然后趋于平缓。找到这个“肘部”点,就是合适的聚类数目。
- **轮廓系数**:计算每条样本的轮廓系数,它是测量聚类效果的一种指标,值范围从-1到1。接近1表示聚类效果好,越靠近0则效果越差。选择平均轮廓系数最大的聚类数目作为最佳。
- **Silhouette分析**:这是一种结合了聚类紧密度和分离度的概念,帮助评估聚类质量。通常选取平均silhouette值最大的聚类数。
2. 显示聚类结果:
- **散点图**:绘制二维或三维的散点图,其中x轴、y轴可以是数据集的两个特征维度,每个点代表一个样本,颜色或标记表示所属的聚类。这有助于直观理解各个聚类之间的区别。
- **轮廓图**:将样本点按照它们在二维投影上的位置连成线,并用不同颜色表示各聚类,同时标注出轮廓系数,便于观察聚类的边界清晰度。
为了实际操作,你需要使用Python的scikit-learn库,例如:
```python
from sklearn import datasets
from sklearn.cluster import KMeans
import matplotlib.pyplot as plt
# 加载Iris数据
iris = datasets.load_iris()
X = iris.data
# 使用肘部法则确定k值
wcss = []
for i in range(1, 11):
kmeans = KMeans(n_clusters=i)
kmeans.fit(X)
wcss.append(kmeans.inertia_)
plt.plot(range(1, 11), wcss)
plt.title('Elbow Method')
plt.xlabel('Number of clusters')
plt.ylabel('WCSS')
plt.show()
# 选择合适k值后,进行聚类并可视化
kmeans = KMeans(n_clusters=...,...) # 根据上述确定的k值填充参数
kmeans.fit(X)
labels = kmeans.labels_
plt.scatter(X[:, 0], X[:, 1], c=labels, cmap='viridis')
plt.title("Clusters using KMeans")
plt.show()
```
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