加载手写数字识别数据集,通过 scikit-learn 中 datasets 模块加载数据集。使用 Kmeans 算法对手写数字识别数据集进行聚类。输出 k=10 时,聚类的结果。 并用其他方法提升聚类的效果,并实验论证。
时间: 2024-03-04 14:49:17 浏览: 80
好的,我来为你解答这个问题。
首先,我们可以使用以下代码加载手写数字识别数据集:
```
from sklearn.datasets import load_digits
digits = load_digits()
data = digits.data
```
其中,data 是手写数字的特征矩阵,每一行代表一张图片,共有 1797 张图片,每张图片有 64 个特征。
接下来,我们可以使用 Kmeans 算法对数据集进行聚类。以下是聚类代码:
```
from sklearn.cluster import KMeans
kmeans = KMeans(n_clusters=10, random_state=0)
clusters = kmeans.fit_predict(data)
```
其中,n_clusters 表示聚类的数量,这里我们设置为 10。fit_predict 方法返回的是一个长度为 1797 的一维数组,每个元素表示对应图片所属的聚类标签。
最后,我们可以输出聚类结果。以下是输出代码:
```
import numpy as np
for i in range(10):
cluster_i = np.where(clusters == i)[0]
print("Cluster", i, ":", cluster_i)
```
其中,np.where(clusters == i)[0] 返回的是一个数组,里面的元素是属于聚类 i 的图片的下标。我们可以将这个数组输出,以便观察聚类结果。
接下来,我们可以尝试用其他方法提升聚类的效果。一种常见的方法是使用 PCA 进行降维。以下是降维代码:
```
from sklearn.decomposition import PCA
pca = PCA(n_components=2)
data_2d = pca.fit_transform(data)
```
其中,n_components 表示降到几维,这里我们降到 2 维。fit_transform 方法返回的是一个二维数组,每一行代表一张图片在降维后的坐标。
接下来,我们可以使用 Kmeans 算法对降维后的数据进行聚类。以下是聚类代码:
```
kmeans = KMeans(n_clusters=10, random_state=0)
clusters = kmeans.fit_predict(data_2d)
```
最后,我们可以输出聚类结果。以下是输出代码:
```
for i in range(10):
cluster_i = np.where(clusters == i)[0]
print("Cluster", i, ":", cluster_i)
```
我们可以将输出结果与之前的聚类结果进行比较,以观察降维是否有助于聚类效果的提升。
以上就是对于手写数字识别数据集的 Kmeans 聚类以及使用 PCA 提升聚类效果的步骤和代码。
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