距离测度差异影响聚类结果:实例分析

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在模式识别领域,聚类分析是数据分析中的一个重要工具,它通过将数据集中的对象划分为具有相似性质的群体,从而实现数据的组织和理解。"距离测度不同,聚类结果也不同"这句话强调了在进行聚类时,选择合适的距离度量方法对于最终结果至关重要。不同的距离度量,如欧氏距离、曼哈顿距离或余弦相似度,对数据点之间的关联性判断有显著影响。 在《模式识别》这本书中(Sergios Theodoridis & K. Koutroumbas, Academic press, 1999),作者详细探讨了这一点,特别是在第11.1章节中,作者通过图例展示了不同的距离度量如何影响聚类结果。例如,如果数据的粗聚类被分为两类,而细化聚类则可能增加到四类,这是因为更细致的距离度量能够揭示出原本被简单分类所忽略的细微差异。 在实际的聚类算法中,如K-means等,参数的选择对聚类过程有着直接影响。这些参数包括但不限于: 1. 预期的类数(通常表示为c):这是聚类算法初始化阶段设定的目标类别数量。 2. 初始聚类中心个数:可能不等于预期的类数,算法可能从更多或更少的初始点开始寻找最优聚类中心。 3. 每一类中允许的最少模式数目:这确保每个聚类包含足够的样本,以反映其特性。 4. 类内各分量分布的距离标准差上界:用于控制聚类内的数据分散程度。 5. 两类中心间的最小距离下界:防止过于紧密的聚类,保证类间有足够的区分度。 6. 在每次迭代中可以合并的类的最多对数:限制了每次更新聚类结构时的操作范围。 7. 允许的最多迭代次数:设置算法终止的条件,防止无限循环。 在处理多类问题时,除了经典的K-means,还可以采用其他方法,如感知器训练算法。这种方法适用于无不确定区的情况,通过对模式特征矢量的判别函数取值,结合梯度下降等优化技术,逐步调整权向量,直到达到最佳分类效果。 总结来说,选择正确的距离测度以及合理配置聚类算法的参数,是保证聚类结果准确性和可靠性的关键。在实际应用中,理解并调整这些因素对后续的决策支持和数据分析具有重要意义。