探索重要的无监督学习方法:K-means 聚类模型

在数据科学和机器学习领域,聚类分析是一种重要的无监督学习方法,用于将数据集中的对象分成多个组(簇),使得同一簇中的对象相似度较高,而不同簇中的对象相似度较低。K-means 聚类是最广泛使用的聚类算法之一,它以其简单、快速和易于理解的特点受到了广泛关注。本文将深入探讨 K-means 聚类模型的原理、算法步骤、应用场景、优缺点以及改进方法,帮助读者全面理解并有效应用这一重要的聚类方法。

1. K-means 聚类模型概述

K-means 聚类是一种迭代优化算法,用于将数据集划分为 kkk 个簇(clusters),每个簇由一个质心(centroid)代表。算法的目标是通过最小化簇内的平方误差和(sum of squared errors, SSE),使得簇内的样本点尽可能接近其质心。

2. K-means 聚类算法步骤

K-means 聚类算法的基本步骤如

  1. 初始化质心

    • 随机选择 kkk 个数据点作为初始质心,或采用更复杂的方法如 K-means++ 初始化质心。
  2. 分配簇

    • 将每个数据

      间分离度,值在 -1 到 1 之间。值越接近 1 表示聚类效果越好。

      计算轮廓系数的方法如下:

from sklearn.metrics import silhouette_score# 计算轮廓系数
silhouette_avg = silhouette_score(X, y_pred)
print(f'Silhouette 

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