层次聚类(hierarchical clustering)可在不同层次上对数据集进行划分,形成树状的聚类结构.AggregativeClustering是一种常用的层次聚类算法.   其原理是:最初将每个对象看成一个簇,然后将这些簇根据某种规则被一步步合并,就这样不断合并直到达到预设的簇类个数.这里的关键在于:如何计算聚类簇之间的距离?   由于每个簇就是一个集合,因此需要给出集合之间的距离.给定聚类簇Ci,CjCi,Cj,有如下三种距离: 最小距离:   dmin(Ci,Cj)=minx⃗ i…

层次聚类和DBSCAN 前面说到K-means聚类算法,K-Means聚类是一种分散性聚类算法,本节主要是基于数据结构的聚类算法--层次聚类和基于密度的聚类算法--DBSCAN两种算法. 1.层次聚类 下面这样的结构应该比较常见,这就是一种层次聚类的树结构,层次聚类是通过计算不同类别点的相似度创建一颗有层次的树结构,在这颗树中,树的底层是原始数据点,顶层是一个聚类的根节点. 创建这样一棵树的方法有自底向上和自顶向下两种方式. 下面介绍一下如何利用自底向上的方式的构造这样一棵树: 为了便于说明,假…

层次聚类(Hierarchical Clustering) 一.概念 层次聚类不需要指定聚类的数目,首先它是将数据中的每个实例看作一个类,然后将最相似的两个类合并,该过程迭代计算只到剩下一个类为止,类由两个子类构成,每个子类又由更小的两个子类构成.如下图所示: 二.合并方法 在聚类中每次迭代都将两个最近的类进行合并,这个类间的距离计算方法常用的有三种: 1.单连接聚类(Single-linkage clustering) 在单连接聚类中,两个类间的距离定义为一个类的所有实例到另一个类的所有实例之…

实战部分主要针对某一具体算法对其原理进行较为详细的介绍,然后进行简单地实现(可能对算法性能考虑欠缺),这一部分主要介绍一些常见的一些聚类算法. K-means聚类算法 0.聚类算法算法简介 聚类算法算是机器学习中最为常见的一类算法,在无监督学习中,可以说聚类算法有着举足轻重的地位. 提到无监督学习,不同于前面介绍的有监督学习,无监督学习的数据没有对应的数据标签,我们只能从输入X中去进行一些知识发现或者预处理. 过去在有监督学习中,我们(让机器)通过X去预测Y,而到了无监督学习中,我们(让机器)只…

假设有N个待聚类的样本,对于层次聚类来说,步骤:        1.(初始化)把每个样本归为一类,计算每两个类之间的距离,也就是样本与样本之间的相似度:        2.寻找各个类之间最近的两个类,把他们归为一类(这样类的总数就少了一个):        3.重新计算新生成的这个类与各个旧类之间的相似度:        4.重复2和3直到所有样本点都归为一类,结束      整个聚类过程其实是建立了一棵树,在建立的过程中,可以通过在第二步上设置一个阈值,当最近的两个类的距离大于这个阈值,则认为…

import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn import cluster from sklearn.metrics import adjusted_rand_score from sklearn.datasets.samples_generator import make_blobs def create_data(centers,num=100,std=0.7): X, labels_true = make_b…

import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn import mixture from sklearn.metrics import adjusted_rand_score from sklearn.datasets.samples_generator import make_blobs def create_data(centers,num=100,std=0.7): X, labels_true = make_b…

K-Means简介 步,直到每个簇的中心基本不再变化: 6)将结果输出. K-Means的说明 如图所示,数据样本用圆点表示,每个簇的中心点用叉叉表示:       (a)刚开始时是原始数据,杂乱无章,没有label,看起来都一样,都是绿色的.       (b)假设数据集可以分为两类,令K=2,随机在坐标上选两个点,作为两个类的中心点.       (c-f)演示了聚类的两种迭代:           先划分,把每个数据样本划分到最近的中心点那一簇:           划分完后,更新每个簇的…

import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn import cluster from sklearn.metrics import adjusted_rand_score from sklearn.datasets.samples_generator import make_blobs def create_data(centers,num=100,std=0.7): X, labels_true = make_b…

本文介绍无监督学习算法,无监督学习是在样本的标签未知的情况下,根据样本的内在规律对样本进行分类,常见的无监督学习就是聚类算法. 在监督学习中我们常根据模型的误差来衡量模型的好坏,通过优化损失函数来改善模型.而在聚类算法中是怎么来度量模型的好坏呢?聚类算法模型的性能度量大致有两类: 1)将模型结果与某个参考模型(或者称为外部指标)进行对比,私认为这种方法用的比较少,因为需要人为的去设定外部参考模型. 2)另一种是直接使用模型的内部属性,比如样本之间的距离(闵可夫斯基距离)来作为评判指标,这类称为内…

K-means聚类算法 测试: # -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Thu Aug 31 10:59:20 2017 @author: Administrator """ ''' 现有1999年全国31个省份城镇居民家庭平均每人全年消费性支出的八个主 要变量数据,这八个变量分别是:食品. 衣着. 家庭设备用品及服务. 医疗 保健. 交通和通讯. 娱乐教育文化服务. 居住以及杂项商品和服务. 利用已 有数据…

几张GIF理解K-均值聚类原理 k均值聚类数学推导与python实现 前文说了k均值聚类,他是基于中心的聚类方法,通过迭代将样本分到k个类中,使每个样本与其所属类的中心或均值最近. 今天我们看一下无监督学习之聚类方法的另一种算法,层次聚类: 层次聚类前提假设类别直接存在层次关系,通过计算不同类别数据点间的相似度来创建一棵有层次的嵌套聚类树.在聚类树中,不同类别的原始数据点是树的最低层,树的顶层是一个聚类的根节点.创建聚类树有聚合聚类(自下而上合并)和分裂聚类(自上而下分裂)两种方法,分裂聚类一般…

网上教程太啰嗦,本人最讨厌一大堆没用的废话,直接上,就是干! 网络爬虫?非监督学习? 只有两步,只有两个步骤? Are you kidding me? Are you ok? 来吧,follow me, come on! 第一步:首先,我们从网上获取图片自动下载到自己电脑的文件内,如从网址,下载到F:\File_Python\Crawler文件夹内,具体代码请查看http://www.cnblogs.com/yunyaniu/p/8244490.html 第二步:我们利用非监督学习的Hierar…

本文主要简述聚类算法族.聚类算法与前面文章的算法不同,它们属于非监督学习. 1.K-means聚类 记k个簇中心,为\(\mu_{1}\),\(\mu_{2}\),...,\(\mu_{k}\),每个簇的样本数为\(N_{i}\) 假设每个簇中的数据都满足分布\(N(\mu_{i},\sigma)\),即方差相同,均值不同的GMM. 则每一个样本点的分布函数为:\[\phi_{i}=\dfrac{1}{\sqrt{2\pi\sigma^2}}exp(-\dfrac{({x_{i}-\mu})^2…

层次聚类 原理 有一个讲得很清楚的博客:博客地址 主要用于:没有groundtruth,且不知道要分几类的情况 用scipy模块实现聚类 参考函数说明: pdist squareform linkage fcluster scipy.spatial.distance.pdist:计算点之间的距离,返回的是一个压缩过的距离矩阵,即一行距离数据,减少了方阵中数据重复占用的空间. scipy.spatial.distance.squareform:距离矩阵的方阵与压缩矩阵相互转换函数 scipy.cl…

参考博客: https://joernhees.de/blog/2015/08/26/scipy-hierarchical-clustering-and-dendrogram-tutorial/ 层次聚类理论知识 类从多减少的过程. 1.定义样本间的距离,类与类之间的距离 2.将每个样本当作一类,计算距离最近的两类,合并为新类 3.一点一点做,直到所有成为一类.   基本步骤: 1.数据变换:      中心化:demean      标准化:deStd      极差标准化:deMean /…

聚类算法 任务:将数据集中的样本划分成若干个通常不相交的子集,对特征空间的一种划分. 性能度量:类内相似度高,类间相似度低.两大类:1.有参考标签,外部指标:2.无参照,内部指标. 距离计算:非负性,同一性(与自身距离为0),对称性,直递性(三角不等式).包括欧式距离(二范数),曼哈顿距离(一范数)等等. 1.KNN k近邻(KNN)是一种基本分类与回归方法. 其思路如下:给一个训练数据集和一个新的实例,在训练数据集中找出与这个新实例最近的k  个训练实例,然后统计最近的k  个训练实例中所属类…

使用 scipy.cluster.hierarchy.linkage进行层次聚类 from scipy.cluster.hierarchy import dendrogram, linkage,fcluster from matplotlib import pyplot as plt X = [[i] for i in [0.5, 1.5, 4.5]] # X = [[1,2],[3,2],[4,4],[1,2],[1,3]] Z = linkage(X, method= 'single') d…

聚类算法实践(一)--层次聚类.K-means聚类 摘要: 所谓聚类,就是将相似的事物聚集在一 起,而将不相似的事物划分到不同的类别的过程,是数据分析之中十分重要的一种手段.比如古典生物学之中,人们通过物种的形貌特征将其分门别类,可以说就是 一种朴素的人工聚类. ... 所谓聚类,就是将相似的事物聚集在一 起,而将不相似的事物划分到不同的类别的过程,是数据分析之中十分重要的一种手段.比如古典生物学之中,人们通过物种的形貌特征将其分门别类,可以说就是 一种朴素的人工聚类.如此,我们就可以将世界上纷…

层次聚类是另一种主要的聚类方法,它具有一些十分必要的特性使得它成为广泛应用的聚类方法.它生成一系列嵌套的聚类树来完成聚类.单点聚类处在树的最底层,在树的顶层有一个根节点聚类.根节点聚类覆盖了全部的所有数据点.层次聚类分为两种: 合并(自下而上)聚类(agglomerative) 分裂(自上而下)聚类(divisive) 目前 使用较多的是合并聚类 ,本文着重讲解合并聚类的原理. Agens层次聚类原理 合并聚类主要是将N个元素当成N个簇,每个簇与其 欧氏距离最短 的另一个簇合并成一个新的簇,直到…

在机器学习中,性能指标(Metrics)是衡量一个模型好坏的关键,通过衡量模型输出y_predict和y_true之间的某种“距离”得出的. 对学习器的泛化性能进行评估,不仅需要有效可行的试验估计方法,还需要有衡量模型泛化能力的评估价标准,这就是性能度量(performance measure).性能度量反映了任务需求,在对比不同模型的能力时,使用不同的性能度量往往会导致不的评判结果:这意味着模型的“好坏”是相对的,什么样的模型是好的,不仅取决于算法和数据,还决定于任务需求. 性能指标往往使我们…

网上有很多关于sklearn的学习教程,大部分都是简单的讲清楚某一方面,其实最好的教程就是官方文档. 官方文档地址:https://scikit-learn.org/stable/ (可是官方文档非常详细,同时许多人对官方文档的理解和结构上都不能很好地把握,我也打算好好学习sklearn,这可能是机器学习的神器),下面先简单介绍一下sklearn. 自2007年发布以来,scikit-learn已经成为Python重要的机器学习库了,scikit-learn简称sklearn,支持包括分类,回归…

一.层次聚类 1.层次聚类的原理及分类 1)层次法(Hierarchicalmethods)先计算样本之间的距离.每次将距离最近的点合并到同一个类.然后,再计算类与类之间的距离,将距离最近的类合并为一个大类.不停的合并,直到合成了一个类.其中类与类的距离的计算方法有:最短距离法,最长距离法,中间距离法,类平均法等.比如最短距离法,将类与类的距离定义为类与类之间样本的最短距离. 层次聚类算法根据层次分解的顺序分为:自下底向上和自上向下,即凝聚的层次聚类算法和分裂的层次聚类算法(agglomerat…

scipy cluster库简介 scipy.cluster是scipy下的一个做聚类的package, 共包含了两类聚类方法: 1. 矢量量化(scipy.cluster.vq):支持vector quantization 和 k-means 聚类方法 2. 层次聚类(scipy.cluster.hierarchy):支持hierarchical clustering 和 agglomerative clustering(凝聚聚类) 聚类方法实现:k-means和hierarchical cl…

<Python 机器学习及实践–从零开始通往kaggle竞赛之路>很基础 主要介绍了Scikit-learn,顺带介绍了pandas.numpy.matplotlib.scipy. 本书代码基于python2.x.不过大部分可以通过修改print()来适应python3.5.x. 提供的代码默认使用 Jupyter Notebook,建议安装Anaconda3. 最好是到https://www.kaggle.com注册账号后,运行下第四章的代码,感受下. 监督学习: 2.1.1分类学习(Cla…

前言 在上篇<Python 机器学习实战 -- 监督学习>介绍了 支持向量机.k近邻.朴素贝叶斯分类 .决策树.决策树集成等多种模型,这篇文章将为大家介绍一下无监督学习的使用.无监督学习顾名思义数据中不包含已知的输出结果,学习算法中只有输入数据,算法需要从这些输入数据中提取相关规律.无监督学习主要分为两种类型:数据集变换与聚类算法,数据集的无监督变换是创建数据集的新的表达方式,使其特性更容易理解,最常见的模型有 PCA.NMF.t-SNE 等模型.聚类算法则是将数据划分成不同的组,每组数据中包…

前言 在上篇< Python 机器学习实战 -- 无监督学习(上)>介绍了数据集变换中最常见的 PCA 主成分分析.NMF 非负矩阵分解等无监督模型,举例说明使用使用非监督模型对多维度特征数据集进行降维的意义及实用方法.对 MDS 多维标度法.LLE 局部线性嵌入法.Isomap 保距映射法.t-SNE 分布邻域嵌入算法等 ML 流形学习模型的基础使用方法进行讲解.本文将对聚类算法进行讲解,聚类算法就是将数据集划分成组的任务,这些组叫成簇,同一个簇内的数据点特征非常相似,不同簇内的数据点特征区…

开始学习Python,之后渐渐成为我学习工作中的第一辅助脚本语言,虽然开发语言是Java,但平时的很多文本数据处理任务都交给了Python.这些年来,接触和使用了很多Python工具包,特别是在文本处理,科学计算,机器学习和数据挖掘领域,有很多很多优秀的Python工具包可供使用,所以作为Pythoner,也是相当幸福的.如果仔细留意微博和论坛,你会发现很多这方面的分享,自己也Google了一下,发现也有同学总结了"Python机器学习库",不过总感觉缺少点什么.最近流行一个词,全栈工…

声明:以下内容转载自平行宇宙. Python在科学计算领域,有两个重要的扩展模块:Numpy和Scipy.其中Numpy是一个用python实现的科学计算包.包括: 一个强大的N维数组对象Array: 比较成熟的(广播)函数库: 用于整合C/C++和Fortran代码的工具包: 实用的线性代数.傅里叶变换和随机数生成函数. SciPy是一个开源的Python算法库和数学工具包,SciPy包含的模块有最优化.线性代数.积分.插值.特殊函数.快速傅里叶变换.信号处理和图像处理.常微分方程求解和其他科…

当今时代,开源是创新和技术快速发展的核心.本文来自 KDnuggets 的年度盘点,介绍了 2016 年排名前 20 的 Python 机器学习开源项目,在介绍的同时也会做一些有趣的分析以及谈一谈它们的发展趋势.和去年一样,KDnuggets 介绍了 GitHub 上最新的并且排名前 20 的 Python 机器学习开源项目.令人吃惊的是,去年一些最活跃的项目已经停滞不前了,也有一些项目跌出了前 20 名(在 contribution 和 commit 方面),当然,也有 13 个新项目进入了前…