无监督学习算法聚类代码如何实现
无监督学习算法聚类的实现通常包括以下步骤:
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数据预处理:对原始数据进行预处理,包括数据清洗、数据变换、数据归一化等。
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选择聚类算法:选择适合数据特征的聚类算法,如K-Means、层次聚类、密度聚类等。
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初始化聚类中心:对数据进行随机选择,初始化聚类中心。
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计算距离:计算每个数据点与聚类中心之间的距离,常用的距离计算方法有欧式距离、曼哈顿距离、余弦距离等。
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分配数据点:将每个数据点分配到与其距离最近的聚类中心所在的簇中。
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更新聚类中心:重新计算每个簇的聚类中心。
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迭代计算:重复执行步骤4至步骤6,直至达到指定的停止条件,如簇内的点不再发生变化或者达到指定的迭代次数。
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输出聚类结果:得到最终的聚类结果。
下面以K-Means算法为例,给出Python代码实现:
import numpy as np
# K-Means算法
def kmeans(data, k, max_iter=300):
# 数据预处理
data = np.array(data)
n, m = data.shape
# 初始化聚类中心
centroids = data[np.random.choice(n, k, replace=False)]
# 迭代计算
for i in range(max_iter):
# 计算距离
dist = np.linalg.norm(data[:, np.newaxis, :] - centroids, axis=2)
# 分配数据点
labels = np.argmin(dist, axis=1)
# 更新聚类中心
for j in range(k):
centroids[j] = np.mean(data[labels == j], axis=0)
# 输出聚类结果
return labels
其中,data为原始数据,k为聚类数目,max_iter为最大迭代次数。通过循环执行计算距离、分配数据点、更新聚类中心等步骤,最终得到聚类结果。
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