Inertia在聚类中是什么

时间: 2023-11-08 13:04:26 浏览: 215
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使用KMeans聚类算法分析和分类故障类型

Inertia是一种聚类算法中的度量指标，它衡量的是聚类结果的质量。Inertia是指所有数据点到它们所属簇中心距离的平方和，因此也被称为簇内平方和（Sum of Squared Errors, SSE）。Inertia越小，表示聚类结果越紧密，簇内相似度越高。 在K-Means聚类算法中，通常会选择Inertia最小的聚类结果作为最终的聚类结果。而在层次聚类算法中，Inertia会被用作判断聚类结果的合理性和聚类数量的选择。
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import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt %matplotlib inline from sklearn.datasets import load_digits data, labels = load_digits(return_X_y=True) (n_samples, n_features), n_digits = data.shape, np.unique(labels).size print(f"# 类别数: {n_digits}; # 样本数: {n_samples}; # 特征数： {n_features}") print(data[:2]) from time import time from sklearn.pipeline import make_pipeline from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.cluster import KMeans kmeans=KMeans(n_clusters=10, random_state=42) ### 创建管道并训练，记录训练时间 t0 = time() estimator = make_pipeline(StandardScaler(), kmeans).fit(data) fit_time = time() - t0 print("训练时间：", fit_time) ### 通过惯性(inertia)聚类的性能 print(estimator) print(estimator[-1].inertia_) result1={"fit-time":fit_time,"inertia:":estimator[-1].inertia_ } from sklearn.decomposition import PCA ### ？？编程使用PCA分解，得到10个主成分，放到变量 components 中--------------------------- pca = PCA(n_components=10) components = pca.fit_transform(data) ###------------------------------------------------------------------------- ### 创建KMeas对象 kmeans=KMeans(n_clusters=10, init="k-means++", random_state=42) ### 创建管道并训练，记录训练时间 t0 = time() estimator = make_pipeline(StandardScaler(), kmeans).fit(data) fit_time = time() - t0 print("训练时间：", fit_time) ### 通过惯性(inertia)聚类的性能 print(estimator) print(estimator[-1].inertia_) result2={"fit-time":fit_time,"inertia:":estimator[-1].inertia_ } from sklearn.decomposition import PCA ### ??编程 选择保持 98%的信息的PCA模型，用名为pca的变量表示 ---------- pca = PCA(n_components=0.98) ###------------------------------------------------------------------- ###创建KMeas对象 kmeans=KMeans(n_clusters=10, random_state=42) ###??编程 创建一个 标准化+PCA降维+KMeas聚类的管道并训练，记录训练时间 t0 = time() estimator = make_pipeline(StandardScaler(), pca, kmeans).fit(data) ##增加pca预处理 fit_time = time() - t0 print("训练时间：", fit_time) ### 通过惯性(inertia)聚类的性能 print(estimator) print(estimator[-1].inertia_) result3={"fit-time":fit_time,"inertia:":estimator[-1].inertia_ }可以选择不同的KMeans的参数对digits进行聚类，比较实验结果，并选择一个针对此问题的最好模型

### 通过惯性(inertia)聚类的性能 print(estimator) print(estimator[-1].inertia_) result1={"fit-time":fit_time,"inertia:":estimator[-1].inertia_} 第三部分是使用 PCA 进行降维，并使用 KMeans 进行...

解释代码data = newdata estimator = KMeans(n_clusters=2)#构造聚类器，构造一个聚类数为3的聚类器 estimator.fit(data)#聚类 lables = estimator.labels_ #获取聚类标签 #返回各自文本的所被分配到的类索引 # label_pred = estimator .fit_predict(newdata) # centroids = estimator.cluster_centers_ #获取聚类中心 # inertia = estimator.inertia_ # 获取聚类准则的总和 mark = ['or', 'ob', 'og', 'ok', '^r', '+r', 'sr', 'dr', '<r', 'pr'] #这里'or'代表中的'o'代表画圈，'r'代表颜色为红色，后面的依次类推 color = 0 j = 0 for i in lables: plt.plot([data[j:j+1,0]], [data[j:j+1,1]], mark[i], markersize = 5) j +=1

接下来，使用fit()方法对数据进行聚类处理，并将所得到的聚类标签保存在变量labels中。接下来的代码是为了绘制不同类别的数据点，在这里使用了一个标记列表mark来表示不同的颜色和形状，然后根据聚类标签来确定绘制...

import numpy as np from sklearn.cluster import KMeans import collections from sklearn import metrics import matplotlib.pyplot as plt plt.rcParams['font.family'] = 'SimHei' # 正常显示中文 # 参数寻优 inertia = [] silhouettteScore = [] # 计算聚类数目为2至9时的轮廓系数值和簇内误差平方和 for i in range(2, 10): km = KMeans(n_clusters=i, random_state=12).fit(ScoreModel) y_pred = km.predict(ScoreModel) center_ = km.cluster_centers_ score = metrics.silhouette_score(ScoreModel, km.labels_) silhouettteScore.append([i, score]) inertia.append([i, km.inertia_]) # 绘制轮廓系数图 silhouettteScore = np.array(silhouettteScore) plt.plot(silhouettteScore[: , 0], silhouettteScore[: , 1]) plt.title('轮廓系数值 - 聚类数目') plt.show() #绘制簇内误差平方和图 inertia = np.array(inertia) plt.plot(inertia[: , 0], inertia[: , 1]) plt.title('簇内误差平方和 - 聚类数目') plt.show()

这段代码使用了 Python 中的 sklearn 库中的 KMeans 算法，对 ScoreModel 进行聚类分析，并绘制了聚类数目与轮廓系数值、簇内误差平方和之间的关系图。 首先设置了中文字体，以便在图表中正常显示中文。然后定义了...

%matplotlib inline from sklearn.cluster import KMeans#导入sklearn中kmeans聚类包 import numpy as np from matplotlib import pyplot as plt import sklearn.datasets as datasets iris=datasets.load_iris() #1 查看iris包括哪些信息，比如数据，label等。将这些信息打印出来； #2 信息中是否已包含每一样本所属的类？没聚类之彰，是否可以打印iris每一个label的样本个数; #3 画出第一类label的前两列的散点图； #4 用KMeans对数据进行聚类； #5 打印各聚类中心； #6 打印聚类后几个点的类标号； #7 打印迭代次数； #8 说明以下代码的作用： data=iris.data k=[] for i in range(1,20): km=KMeans(n_clusters=i,init='random',n_init=10,max_iter=200,tol=1e-04,random_state=0) km.fit(data) # inertia_:Sum of squared distances of samples to their closest cluster center. k.append(km.inertia_) plt.plot(range(1,20),k,marker='o') plt.xlabel('Number of cluster') plt.ylabel('Distorton') #9 使用BIRCH算法对iris进行了聚类,将同一类中的前两维用相同的颜色画出来。 #10 使用DBSCAN算法对iris进行了聚类,将同一类中的前两维用相同的颜色画出来。

9. 使用BIRCH算法对iris进行了聚类，可以使用以下代码将同一类中的前两维用相同的颜色画出来： python from sklearn.cluster import Birch birch = Birch(n_clusters=3) birch.fit(iris.data) plt.scatter...

import random import pandas as pd import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.cluster import KMeans from sklearn.metrics import silhouette_score plt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] dataset=pd.read_excel('C:\\Users\\86180\\Desktop\\附件2整理.xlsx') dataset = dataset.drop(dataset.index[:1], inplace=False) dataset = dataset.drop(dataset.columns[:1], axis=1, inplace=False) #matrix=dataset.values matrix=np.array(dataset) matrix_xiang=matrix[:27] print(matrix_xiang[0]) print(matrix_xiang[-1]) print(matrix_xiang.shape) # matrix_chuan=matrix[-28:] # print(matrix_chuan[0]) # print(matrix_chuan[-1]) cluster_nums = range(2, 10) inertia_values = [] silhouette_scores = [] # 迭代不同聚类数量 for num in cluster_nums: # 创建K均值聚类模型 kmeans = KMeans(n_clusters=num) # 进行聚类 kmeans.fit(matrix_xiang) # 计算损失函数值和轮廓系数 inertia_values.append(kmeans.inertia_) silhouette_scores.append(silhouette_score(matrix_xiang, kmeans.labels_)) # 绘制肘部法则图像 plt.plot(cluster_nums, inertia_values, 'bo-') plt.xlabel('聚类数量') plt.ylabel('损失函数值') plt.title('肘部法则') plt.show() # 绘制轮廓系数图像 plt.plot(cluster_nums, silhouette_scores, 'ro-') plt.xlabel('聚类数量') plt.ylabel('轮廓系数') plt.title('轮廓系数') plt.show() kmeans = KMeans(n_clusters=7) # 进行聚类 kmeans.fit(matrix_xiang) labels = kmeans.labels_ # 打印每个食材的簇标签 for i, label in enumerate(labels): print(f"食材{i+1}的簇标签为：{label}")如何在这段代码中加入对聚类结果的评估和解释

在这段代码中，您可以通过以下步骤加入对聚类结果的评估和解释： 1. 导入相应的评估指标库：from sklearn.metrics import silhouette_score 2. 在迭代不同聚类数量的循环中，计算每个聚类数量对应的轮廓系数并保存...

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