Как определить оптимальное количество кластеров при кластеризации данных?

Алгоритм k-средних (k-means) группирует данные в кластеры, минимизируя расстояния между объектами внутри кластера. Он начинается со случайного выбора центроидов, затем объекты распределяются по ближайшим кластерам. После чего центроиды пересчитываются и процесс повторяется до сходимости. Главный минус алгоритма — зависимость от выбора k (количества кластеров) и чувствительность к начальному расположению центроидов.
Как определить оптимальное количество кластеров при кластеризации данных?
Изображение носит иллюстративный характер

Метод «локтя» помогает определить оптимальное количество кластеров. Суть метода в том, чтобы провести кластеризацию при разных значениях k и построить график зависимости внутрикластерной дисперсии от количества кластеров. «Локоть» на графике, где дальнейшее увеличение k не приводит к значительному уменьшению дисперсии, указывает на оптимальное количество кластеров.

Недостатки метода «локтя» в субъективности интерпретации графика (не всегда есть четкий локоть), зависимости от данных, не всегда корректной работы со сложными структурами данных. Поэтому для выбора оптимального количества кластеров также могут использоваться метод силуэта, gap statistic и иерархическая кластеризация. Метод силуэта измеряет качество разделения данных по кластерам. Gap statistic сравнивает внутрикластерную дисперсию с дисперсией случайных данных. Иерархическая кластеризация не требует заранее задавать количество кластеров.

K-средних применяется в сегментации изображений, для кластеризации текстов, обнаружения аномалий, а также в рекомендательных системах.


Новое на сайте

19910FDA одобрила первую в мире генную терапию наследственной глухоты 19909Новые ИИ-алгоритмы моделируют эволюцию вселенной с точностью 95% 19908Эль-Ниньо разгоняется быстрее, чем когда-либо — что это означает для всей планеты? 19907Этна — вулкан, который переписывает учебники по вулканологии 19906Марсоход NASA нашёл в одном камне сразу 7 новых органических молекул 19905Зачем древние египтяне строили круглые храмы? 19904Планета, на которой вы живёте, но почти не знаете 19903Может ли анализ крови остановить рак печени ещё до его начала? 19902Кто такие GopherWhisper и зачем им монгольские чиновники? 19901«Вояджер-1» готовится к манёвру «большой взрыв»: NASA отключает приборы ради выживания 19900Почему вокруг Чатемских островов появилось светящееся кольцо из планктона? 19899Как взлом Vercel начался с Roblox-скрипта на чужом компьютере 19898Кто лежит в шотландских гробницах каменного века? 19897Почему две англосаксонские сестра и брат были похоронены в объятиях 1400 лет назад?
Ссылка