对二维模式样本集,MATLAB实现 k均值算法进行聚类分别改变类别数量和初始聚类中心(控制变量法)来获得不同 的结果 本科生 模式识别作业
时间: 2023-07-04 07:19:33 浏览: 44
好的,针对你的问题,我可以给你一些基本的思路和代码实现:
1. 首先,你需要准备好你的二维模式样本集,可以使用MATLAB中的load函数读取样本数据。
2. 然后,你需要确定聚类的数量k,以及设置好最大迭代次数max_iter。
3. 接下来,你可以使用不同的k值和初始聚类中心进行聚类,并记录下每次聚类的结果。
4. 对于改变k值的实验,你可以尝试不同的k值,比如k=2,k=4,k=6等,记录下每次聚类的结果。
5. 对于改变初始聚类中心的实验,你可以使用不同的初始聚类中心,可以随机选择不同的数据点作为聚类中心,或者使用其他方法,比如k-means++算法。记录下每次聚类的结果。
6. 最后,你可以将不同实验的聚类结果可视化,比较它们之间的差异。
以下是一份简单的MATLAB代码实现:
```matlab
% 加载数据
load('data.mat');
% 设置参数
max_iter = 100;
% 改变聚类数量
k_list = [2, 4, 6];
for k = k_list
% 随机初始化k个聚类中心
centroids = datasample(data, k, 'Replace', false);
for iter = 1:max_iter
% 计算每个数据点到聚类中心的距离
distances = pdist2(data, centroids);
% 将每个数据点分配到距离最近的聚类中心
[~, labels] = min(distances, [], 2);
% 更新每个聚类中心的位置
for i = 1:k
centroids(i, :) = mean(data(labels == i, :));
end
end
% 可视化聚类结果
figure;
scatter(data(:, 1), data(:, 2), 20, labels, 'filled');
title(['k = ', num2str(k)]);
end
% 改变初始聚类中心
init_centroids_list = [data(1:3, :); data(21:23, :); data(41:43, :)];
for i = 1:size(init_centroids_list, 1)
init_centroids = init_centroids_list(i, :);
for iter = 1:max_iter
% 计算每个数据点到聚类中心的距离
distances = pdist2(data, init_centroids);
% 将每个数据点分配到距离最近的聚类中心
[~, labels] = min(distances, [], 2);
% 更新每个聚类中心的位置
for i = 1:size(init_centroids, 1)
init_centroids(i, :) = mean(data(labels == i, :));
end
end
% 可视化聚类结果
figure;
scatter(data(:, 1), data(:, 2), 20, labels, 'filled');
title(['Initial centroids: [', num2str(init_centroids), ']']);
end
```
这份代码实现了两个实验,一个是改变聚类数量,一个是改变初始聚类中心。你可以根据需要进行调整和修改,比如修改k值和初始聚类中心的范围等。希望这份代码可以对你有所帮助。