sklearn聚類如何確定K值
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在Scikit-learn庫中進(jìn)行聚類分析時(shí),確定合適的K值(即聚類的數(shù)量)是一個(gè)常見的問題。以下是一些常用的方法來確定K值:1. 肘部法則(Elbow Method)...
在Scikit-learn庫中進(jìn)行聚類分析時(shí),確定合適的K值(即聚類的數(shù)量)是一個(gè)常見的問題。以下是一些常用的方法來確定K值:
1. 肘部法則(Elbow Method):
使用不同的K值進(jìn)行聚類。
計(jì)算每個(gè)K值的聚類內(nèi)誤差平方和(Within-Cluster Sum of Squares,WSS)。
繪制K值與WSS的關(guān)系圖。
當(dāng)WSS隨著K的增加而顯著下降時(shí),曲線會(huì)變得相對(duì)平滑。K值在這個(gè)“肘部”位置通常被認(rèn)為是最佳的選擇。
2. 輪廓系數(shù)(Silhouette Coefficient):
輪廓系數(shù)衡量了樣本的緊湊度和分離度。
對(duì)于每個(gè)樣本,計(jì)算其與同一簇內(nèi)其他樣本的平均距離(內(nèi)聚性)和與不同簇樣本的平均距離(分離度)。
輪廓系數(shù)的范圍是[-1, 1],值越大表示樣本被正確分類的可能性越高。
選擇輪廓系數(shù)平均值最高的K值。
3. Calinski-Harabasz指數(shù)(Calinski-Harabasz Index):
該指數(shù)衡量聚類內(nèi)部方差和聚類間方差的比率。
指數(shù)越高,表示聚類越明顯。
選擇使Calinski-Harabasz指數(shù)最大的K值。
4. Davies-Bouldin指數(shù)(Davies-Bouldin Index):
該指數(shù)是輪廓系數(shù)的倒數(shù),衡量聚類的分離度。
指數(shù)越低,表示聚類越好。
選擇使Davies-Bouldin指數(shù)最小的K值。
5. Gap Statistic:
該方法通過比較實(shí)際數(shù)據(jù)的Calinski-Harabasz指數(shù)與參考分布的Calinski-Harabasz指數(shù)來估計(jì)K值。
下面是一個(gè)使用肘部法則和輪廓系數(shù)確定K值的示例代碼:
```python
from sklearn.cluster import KMeans
from sklearn.metrics import silhouette_score
import matplotlib.pyplot as plt
假設(shè)X是數(shù)據(jù)集
X = ...
肘部法則
wcss = []
for i in range(1, 11):
kmeans = KMeans(n_clusters=i, init='k-means++', max_iter=300, n_init=10, random_state=0)
kmeans.fit(X)
wcss.append(kmeans.inertia_)
plt.plot(range(1, 11), wcss)
plt.title('Elbow Method')
plt.xlabel('Number of clusters')
plt.ylabel('WCSS')
plt.show()
輪廓系數(shù)
silhouette_scores = []
for k in range(2, 11):
kmeans = KMeans(n_clusters=k, init='k-means++', max_iter=300, n_init=10, random_state=0)
kmeans.fit(X)
labels = kmeans.labels_
silhouette_scores.append(silhouette_score(X, labels))
plt.plot(range(2, 11), silhouette_scores)
plt.title('Silhouette Coefficient')
plt.xlabel('Number of clusters')
plt.ylabel('Silhouette Score')
plt.show()
```
通過這些方法,你可以找到最適合你的數(shù)據(jù)的K值。在實(shí)際應(yīng)用中,可能需要結(jié)合多種方法來決定最佳的K值。
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