NMF用于聚类的时候一般与那种聚类算法结合使用?举例说明,并说明如何确定聚类的类别数比较好
时间: 2023-07-17 18:53:20 浏览: 57
NMF(Non-negative Matrix Factorization)是一种常用于聚类的算法,它可以将数据矩阵分解为两个非负矩阵的乘积,而这两个矩阵可以看作是聚类的结果。NMF 聚类常常与 K-means 算法结合使用。
具体地,可以先使用 NMF 对数据进行分解,得到两个矩阵 W 和 H,其中 W 是数据的成分矩阵,H 是数据的系数矩阵。然后,将 H 矩阵的每一行看作一个数据点,使用 K-means 对这些数据点进行聚类,得到最终的聚类结果。
在确定聚类的类别数时,可以采用如下的方法:
1. 手肘法:分别计算聚类的结果在不同类别数下的误差平方和(SSE),并绘制出 SSE 随类别数增加的曲线。通常情况下,SSE 会随着类别数的增加而下降,但下降幅度会越来越小。因此,在曲线出现拐点的位置,即出现“手肘”的位置,就是比较好的类别数。
2. 轮廓系数法:计算聚类结果的轮廓系数,选择轮廓系数最大的类别数作为最终的聚类数。轮廓系数反映了聚类结果的紧密度和分离度,数值越大表示聚类结果越好。
3. 直观法:根据实际问题和业务需求,确定合适的聚类数。比如,对于客户分群问题,可以根据市场经验或者业务需求确定合适的客户群体数量。
总之,确定聚类类别数需要综合考虑数据本身的特点、业务需求以及聚类算法的性质等因素。
相关问题
TCGA的logTPM数据进行NMF聚类,算法中method最好选择什么?
在使用TCGA的logTPM数据进行NMF(非负矩阵分解)聚类时,选择method的最佳选项也会因数据集的特点和研究目的而异。以下是一些常见的选择建议:
1. "brunet":这是NMF算法中常用的方法之一,它基于乘法更新规则和欧几里得距离,适用于大多数情况。
2. "lee":这是另一种常用的NMF方法,它基于乘法更新规则和KL散度(Kullback-Leibler divergence),适用于非常稀疏的数据集。
3. "nsNMF":这是一种非负谱聚类方法(nonnegative spectral clustering),它结合了NMF和谱聚类的思想,适用于具有明显谱结构的数据集。
4. "snmf/r":这是一种基于重构误差最小化的NMF方法,适用于处理具有噪声和异常值的数据集。
在选择method时,可以依据数据集的特点,考虑数据的稀疏性、噪声程度和谱结构等因素。此外,可以使用适当的聚类评估指标(如轮廓系数、Calinski-Harabasz指数等)来评估聚类的质量,并选择最佳的method。最好尝试不同的method,并根据实验结果选择最适合的方法。
NMF实现聚类算法python
N是一种非负矩阵分解的算法,它可以用来实现聚类。下面是一个使用Python实现NMF聚类算法的示例:
```python
import numpy as np
from sklearn.decomposition import NMF
# 构造数据矩阵
X = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9], [10, 11, 12]])
# 初始化NMF模型
model = NMF(n_components=2, init='random', random_state=0)
# 训练模型
W = model.fit_transform(X)
H = model.components_
# 打印聚类结果
print(W)
```
在上面的示例中,我们首先构造了一个4x3的数据矩阵X,然后使用sklearn库中的NMF类初始化了一个NMF模型。在训练模型后,我们得到了一个2x3的矩阵W,它表示了数据矩阵X在2个聚类中的分布情况。我们可以根据W矩阵得到每个样本所属的类别。
需要注意的是,在实际应用中,我们通常需要对数据进行预处理,比如归一化、去除异常值等操作,以确保NMF算法的有效性。