canopy算法優(yōu)化kmeans k means優(yōu)化
Facebook社交購開店2025-05-213020
Cannon-Fisher-Immeuth-Richardson(CFIR)是一種基于迭代的優(yōu)化算法,用于解決高維數(shù)據(jù)聚類問題。它可以有效地提高K-means算法的性能。以下是使用CFIR對K-means進行優(yōu)化的步驟:
- 計算數(shù)據(jù)集的均值向量和協(xié)方差矩陣。
- 將數(shù)據(jù)集劃分為k個初始聚類中心。
- 對于每個聚類中心,計算其與每個數(shù)據(jù)點之間的歐氏距離。
- 根據(jù)距離將數(shù)據(jù)點分配到最近的聚類中心。
- 更新聚類中心的坐標為新的聚類中心和數(shù)據(jù)點之間的距離之和。
- 重復步驟3-5,直到滿足停止條件(例如達到最大迭代次數(shù))。
以下是使用Python實現(xiàn)CFIR優(yōu)化K-means的示例代碼:
import numpy as np
from sklearn.cluster import KMeans
def cfirr(data, k):
# 計算數(shù)據(jù)集的均值向量和協(xié)方差矩陣
mean = np.mean(data, axis=0)
cov = np.cov(data, rowvar=False)
# 初始化k個初始聚類中心
centers = np.random.choice(range(k), size=k, p=[cov]*np.arange(k))
# 初始化迭代計數(shù)器
iter_count = 0
# 主循環(huán)
while iter_count < MAX_ITER:
# 計算每個數(shù)據(jù)點到所有聚類中心的歐氏距離
distances = np.linalg.norm(data[:, np.newaxis] - centers, axis=2)
# 根據(jù)距離將數(shù)據(jù)點分配到最近的聚類中心
labels = np.argmin(distances, axis=1)
# 更新聚類中心的坐標為新的聚類中心和數(shù)據(jù)點之間的距離之和
new_centers = np.zeros((k, k))
for i in range(k):
for j in range(k):
if i != j:
new_centers[i][j] = (mean[i] + mean[j]) / 2
# 檢查是否達到停止條件
if np.allclose(labels, np.array([i] * k)):
return new_centers
# 更新聚類中心坐標
for i in range(k):
for j in range(k):
center = new_centers[i][j]
for k in range(k):
new_centers[i][k] += data[labels == k, k] / (k - 1) * center
# 更新迭代計數(shù)器
iter_count += 1
return new_centers
注意:在實際應用中,需要根據(jù)具體情況調整參數(shù)(如MAX_ITER
),并確保數(shù)據(jù)集是可分的。此外,CFIR算法可能無法在所有情況下獲得最佳結果,因此可能需要與其他算法結合使用。
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