谱聚类Spectral clustering(SC)

在之前的文章里,介绍了比较传统的K-Means聚类Affinity Propagation(AP)聚类、比K-Means更快的Mini Batch K-Means聚类以及混合高斯模型Gaussian Mixture Model(GMM)等聚类算法,今天介绍一个比较近代的一类算法——Spectral Clustering 中文通常称为“谱聚类”。

Spectral Clustering(谱聚类,有时也简称SC),其实是一类算法的统称。它是一种基于图论的聚类方法(这点上跟AP类似,而K-Means是基于点与点的距离计算),它能够识别任意形状的样本空间且收敛于全局最有解,其基本思想是利用样本数据的相似矩阵进行特征分解后得到的特征向量进行聚类。

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聚类算法Affinity Propagation(AP)

Affinity Propagation聚类算法简称AP,是一个在07年发表在Science上面比较新的算法。

AP算法的基本思想是将全部样本看作网络的节点,然后通过网络中各条边的消息传递计算出各样本的聚类中心。聚类过程中,共有两种消息在各节点间传递,分别是吸引度( responsibility)和归属度(availability) 。AP算法通过迭代过程不断更新每一个点的吸引度和归属度值,直到产生m个高质量的Exemplar(类似于质心),同时将其余的数据点分配到相应的聚类中。

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适合大数据的聚类算法Mini Batch K-Means

K-Means算法是常用的聚类算法,但其算法本身存在一定的问题,例如在大数据量下的计算时间过长就是一个重要问题。为此,Mini Batch K-Means,这个基于K-Means的变种聚类算法应运而生。

大数据量是什么量级?通过当样本量大于1万做聚类时,就需要考虑选用Mini Batch K-Means算法。但是,在选择算法时,除了算法效率(运行时间)外,算法运行的准确度也是选择算法的重要因素。Mini Batch K-Means算法的准确度如何?

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K均值(K-Means)

聚类是数据挖掘中的基本任务,聚类是将大量数据集中具有“相似”特征的数据点划分为统一类别,并最终生成多个类的方法。

聚类分析的基本思想是“物以类聚、人以群分”,因此大量的数据集中必然存在相似的数据点,基于这个假设就可以将数据区分出来,并发现每个数据集(分类)的特征。

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