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k均值聚类算法原理及MATLAB实现

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简介：
本文章详细介绍了K均值聚类算法的基本原理，并通过实例讲解了如何使用MATLAB进行该算法的具体实现。适合初学者学习参考。 初始聚类中心已经给定。K均值聚类算法是一种常用的聚类方法。该算法通过迭代过程发现数据集中的K个簇，并以距离作为衡量相似性的标准。每个簇的中心是根据所在簇内所有点的平均值得到，从而用这个中心来描述整个簇的内容。它将具有较高相似度的对象归入同一类别中，可以适用于几乎所有类型的数据对象。如果一个类内的成员越接近彼此，则聚类的效果就越好。“K-均值”这个名字来源于它可以找到k个不同的簇这一特点。

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  • k均值聚类算法原理及MATLAB实现
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    本文章详细介绍了K均值聚类算法的基本原理，并通过实例讲解了如何使用MATLAB进行该算法的具体实现。适合初学者学习参考。 初始聚类中心已经给定。K均值聚类算法是一种常用的聚类方法。该算法通过迭代过程发现数据集中的K个簇，并以距离作为衡量相似性的标准。每个簇的中心是根据所在簇内所有点的平均值得到，从而用这个中心来描述整个簇的内容。它将具有较高相似度的对象归入同一类别中，可以适用于几乎所有类型的数据对象。如果一个类内的成员越接近彼此，则聚类的效果就越好。“K-均值”这个名字来源于它可以找到k个不同的簇这一特点。
     
  • K-means均值聚类算法原理及Python实现方法
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    本篇文章详细介绍了K-means均值聚类算法的基本原理及其在数据分析中的应用，并通过实例展示了如何使用Python语言进行算法的具体实现。 第一步：随机生成质心。这是一个无监督学习的算法，在二维坐标轴下首先随机给定一堆点，并随即给出两个质心。我们的目标是根据这些点自身的坐标特征将它们分为两类，因此选取了两个质心，直到这一堆点能够根据这两个质心被准确地分成两组为止。 第二步：基于距离进行分类。红色和蓝色的点代表我们随机选择出的质心。为了使这堆点能被划分为两部分，并且让每一类中的每个点都离其所属类别中心最近，我们需要先计算每一个点到两个质心的距离。如果某个点更接近于红色质心，则将其归为红色质心的一组；若该点距离蓝色的质心较近，则将它分类至以蓝色为中心的那一组。 第三步：更新质心位置。对于每个分好的类别，我们需要求出其内部所有点坐标的平均值，并以此计算新的类中心（即均值）。然后用这个新坐标来替换之前选定的那个旧质心的位置。
     
  • 基于MATLAB的K均值聚类算法实现
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    本文章介绍了如何使用MATLAB软件来实施和优化K均值聚类算法，适合初学者了解数据科学中的这一重要技术。文中详细步骤帮助读者掌握该方法应用于数据分析的具体操作技巧。 该实例展示了如何使用MATLAB实现K聚类算法，并从Excel表格中读取二维数据点（x,y）。用户可以自主调节类别数量进行分类操作。此压缩包包含以下文件：kmeans聚类函数（kmeans_clustering.m），测试代码（main.m）以及用于测试的数据集（testdata.xls）。该程序已在MATLAB 2019a和MATLAB 2016a版本中成功运行。
     
  • Python中实现K均值聚类算法
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    本文章详细介绍了如何在Python编程语言中实现经典的K均值（K-means）聚类算法，包括所需库的导入、数据预处理步骤以及核心代码段的解释。适合对数据分析和机器学习感兴趣的初学者阅读与实践。 使用Python实现K均值聚类，并返回各个中心点到点集的距离之和，可用于调整分类个数、筛选最优的聚类。
     
  • K-MEANS（K均值聚类算法，C均值算法）
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    K-means是一种常用的无监督学习算法，用于数据分类和聚类分析。通过迭代过程将数据划分为K个簇，使同一簇内的点尽可能相似，不同簇的点尽可能相异。广泛应用于数据分析、图像处理等领域。 K-MEANS（又称K均值聚类算法或C均值算法）是一种常用的无监督学习方法，用于将数据集划分为若干个簇。该算法通过迭代过程来优化簇内样本的相似性，并最终确定每个簇的中心点。尽管名称中包含“C”，但通常情况下，“K-MEANS”和“K均值聚类算法”更常用一些。“C均值算法”的称呼可能指的是Fuzzy C-means（模糊C均值）算法，这是一种与传统K-Means不同的方法，在处理数据时允许一个样本属于多个簇，并且每个样本对不同簇的归属度是不一样的。
     
  • K均值聚类算法
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    K均值聚类是一种广泛应用于数据挖掘和机器学习中的无监督学习算法，通过迭代过程将数据集划分为K个互斥的簇。 使用Python进行编码实现k-means聚类算法，并且包含数据集。
     
  • K均值聚类算法
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    K均值聚类是一种常用的无监督机器学习算法，用于将数据集分割成固定的、非重叠的部分（称为簇）。该方法通过最小化簇内差异来确定具有相似特征的数据点集合。 K-means聚类算法是一种常用的数据挖掘技术。它通过迭代的方式将数据集划分为k个簇,其中每个簇由距离最近的邻居组成。该方法的目标是使得同一簇内的样本点之间的差异性最小化，而不同簇间的差异性最大化。在每一次迭代中，首先随机选择k个初始质心；然后根据这些质心计算所有其他观测值到各个聚类中心的距离，并将每个数据分配给最近的聚类中心形成新的簇。接着重新计算新形成的各簇的新质心位置（即该簇内全部样本点坐标的平均值），并重复上述过程直到满足停止条件，比如达到最大迭代次数或当质心的位置不再发生显著变化为止。 K-means算法的优点包括实现简单、易于理解和编程；可以处理大规模数据集。但也有其局限性：对于非凸形分布的数据聚类效果不佳；对初始中心点的选择敏感等。
     
  • K均值聚类算法
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    K均值聚类是一种无监督学习算法，通过迭代过程将数据集划分为K个簇，使得同一簇内的数据点距离尽可能近，而不同簇之间的距离尽可能远。 K-means算法是一种基于形心的聚类方法，在所有聚类算法中最简单且最常用。 应用此算法需要给定一个数据集D以及期望划分成的簇的数量k，然后通过该算法将数据集划分为k个不同的簇。每个数据项通常只能属于其中一个簇。 具体来说，假设我们的数据集位于m维欧氏空间内，在开始时可以随机选择k个点作为初始形心（Ci, i∈{1,2,...k}），这里的每一个形心代表一个簇，也就是一组特定的数据集合。接下来计算所有n个数据项与这些形心之间的距离（通常在欧式空间中使用的是欧氏距离）。对于每个数据项Dj,j∈{1,…n}，如果它最接近某个特定的Ci，则将该数据项归类为属于这个簇。 通过上述步骤初步划分了数据集后，接下来重新计算各个簇的形心。这一步骤涉及对各簇内所有数据点在每一维度上的平均值进行求解，并以此更新每一个簇的新形心位置。重复执行这一过程直到每个簇的中心不再发生变化为止。
     
  • Python中K均值算法的实现示例(K均值聚类)
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    本示例详细介绍了如何在Python中使用K均值算法进行数据聚类分析。通过实际代码演示了初始化质心、分配簇成员及更新质心等步骤，帮助读者快速掌握该技术的应用与实践。 简单实现平面的点K均值分析，并使用欧几里得距离以及pylab进行展示。 以下是代码： ```python import pylab as pl # 计算欧几里得平方距离函数定义 def calc_e_squire(a, b): return (a[0] - b[0]) ** 2 + (a[1] - b[1]) ** 2 # 初始化20个点的数据 a = [2,4,3,6,7,8,2,3,5,6,12,10,15,16,11,10,19,17,16,13] b = [5,6,1,4,2,4,3,1,7,9 , 16 , 11 , 19 , 12 , 15 , 14 , 11 , 14 , 11 , 19] ```