《聚类分析与模式识别》是一本探讨数据科学领域中关键方法和技术的著作。本书深入浅出地介绍了聚类算法和模式识别技术的核心概念、理论模型及其应用,旨在帮助读者掌握如何利用这些工具来解决实际问题,包括市场细分、图像处理等领域。
在模式识别领域内进行聚类分析是一项关键任务。其核心目标是将物理或抽象对象集合划分成多个类别,每个类别中的对象具有高度相似性,而不同类间的对象则差异显著。这种方法的应用范围极其广泛,涵盖了系统聚类法、动态聚类法、分裂法、最优分割法、模糊聚类法以及图论聚类等多样化的技术手段。
具体来说,通过将数据归入不同的群组或簇中,可以简化复杂的数据集,并降低维数以实现可视化和分类。在MATLAB软件包的应用实例里,系统聚类方法是最为常见的选择之一。其操作流程是首先单独考虑每个样本作为一个类别,然后依据它们之间的亲疏关系进行合并,直至所有样品整合成单一的一组。
衡量这种亲疏程度的参数包括距离(如欧氏距离、马氏距离等)和相似系数等多种形式。MATLAB内置函数`y=pdist(x)`用于计算不同类型的样本间距离;而`yy=squareform(y)`则将这些距离值以矩阵的形式展示出来,便于进一步分析。
聚类技术在多个学科领域中发挥着重要作用,包括数学、计算机科学、统计学、生物学和经济学等。为了更好地解析数据结构与关系,在MATLAB环境中使用`z=linkage(y)`函数来构建系统聚类树图尤为关键,其中`y`代表样本间的距离矩阵。
此外,还有多种其他类型的聚类方法和技术可供选择,例如K-means法、K-medoids法和DBSCAN等算法。这些技术能够应对各种不同的聚类分析需求,并有助于深入理解数据的内在结构与关系。