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

19729Веб-шеллы на PHP, управляемые через куки: как злоумышленники закрепляются на серверах... 19728Как учёным впервые удалось составить полную карту нервов клитора? 19727Homo habilis: самый древний «человек», который, возможно, им не является 19726Как северокорейские хакеры взломали одну из самых популярных библиотек JavaScript 19725Почему риски от подрядчиков стали главной дырой в кибербезопасности 19724Как выживший во второй мировой придумал нападение гигантского кальмара 19723Что если вселенная никогда не начиналась с точки бесконечной плотности? 19722Доживёт ли комета MAPS до субботы? 19721Квантовый процессор IBM побил сразу два рекорда — что это меняет? 19720Как северная Корея похитила $285 миллионов у Drift через предподписанные транзакции? 19719Как хакеры через одну дыру в Next.js украли ключи от 766 серверов? 19718Artemis II покинул земную орбиту и летит к луне 19717NASA показало невиданные снимки кометы 3I/ATLAS и запечатлело старт лунной миссии Artemis... 19716Сифилис появился 4000 лет назад — или его находили не там, где искали? 19715Энергетический дисбаланс земли зашкаливает, и учёные не могут это объяснить
Ссылка