12、高维数据中的聚类评估

高维数据中的聚类评估

在高维数据的聚类分析中,准确评估聚类质量是一项关键任务。随着数据维度的增加,聚类质量评估指标的性能会受到不同程度的影响。本文将深入探讨高维数据聚类评估的相关内容,包括实验设置、对维度增加的敏感性以及质量评估的稳定性。

1. 实验设置
  • 数据生成 :随机选择聚类索引的排列 ${i_1, i_2, \cdots, i_C}$,从固定范围随机选取第一个高斯分布的均值 $\mu_{Ci_0}^l$ 和标准差 $\sigma_{Ci_0}^l$。对于每个 $p \in {2, \cdots, C}$,将聚类 $C_{i_p}$ 随机与一个聚类 $C_{i_q}$($1 \leq q < p$)配对,按照以下规则生成聚类 $q$ 中特征 $l$ 的均值和标准差:
    • $\mu_{C_{i_q}}^l = \mu_{C_{i_p}}^l \pm \alpha\sigma_{C_{i_p}}^l$
    • $\sigma_{C_{i_q}}^l = \beta(1 + N_{0,1})\sigma_{C_{i_p}}^l$
      在实验中,参数值 $\alpha = 0.5$ 和 $\beta = 0.75$。
  • 聚类实验 :在每个数据集的两种实验环境下,对真实聚类配置和 K - means 聚类多次运行产生的一系列聚类配置运行评估指标。每个数据集的聚类重复 10 次,使用欧几里得距离。
  • 实验框架 :实验基于 Hub Miner(https
先展示下效果 https://pan.quark.cn/s/a4b39357ea24 遗传算法 - 简书 遗传算法的理论是根据达尔文进化论而设计出来的算法: 人类是朝着好的方向(最优解)进化,进化过程中,会自动选择优良基因,淘汰劣等基因。 遗传算法(英语:genetic algorithm (GA) )是计算数学中用于解决最佳化的搜索算法,是进化算法的一种。 进化算法最初是借鉴了进化生物学中的一些现象而发展起来的,这些现象包括遗传、突变、自然选择、杂交等。 搜索算法的共同特征为: 首先组成一组候选解 依据某些适应性条件测算这些候选解的适应度 根据适应度保留某些候选解,放弃其他候选解 对保留的候选解进行某些操作,生成新的候选解 遗传算法流程 遗传算法的一般步骤 my_fitness函数 评估每条染色体所对应个体的适应度 升序排列适应度评估值,选出 前 parent_number 个 个体作为 待选 parent 种群(适应度函数的值越小越好) 从 待选 parent 种群 中随机选择 2 个个体作为父方和母方。 抽取父母双方的染色体,进行交叉,产生 2 个子代。 (交叉概率) 对子代(parent + 生成的 child)的染色体进行变异。 (变异概率) 重复3,4,5步骤,直到新种群(parentnumber + childnumber)的产生。 循环以上步骤直至找到满意的解。 名词解释 交叉概率:两个个体进行交配的概率。 例如,交配概率为0.8,则80%的“夫妻”会生育后代。 变异概率:所有的基因中发生变异的占总体的比例。 GA函数 适应度函数 适应度函数由解决的问题决定。 举一个平方和的例子。 简单的平方和问题 求函数的最小值,其中每个变量的取值区间都是 [-1, ...
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