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k 平均分群與誤差平方和

k-means 演算法反覆將點分配到最近的中心,並將每個中心移動到其分配到的點的平均值。分群與基於已知標籤訓練的分類有所不同。

相關實驗:k 平均分群 →
k 平均分群
k 平均分群實驗場景 →

意義與機制

給定 k 箇中心,每個點被分配到最近的簇。隨後,每個簇內點的平均值被用作新的中心。

將分配給附近的中心,並更新平均值——這些操作方式,旨在避免使相同的平方目標函式增加。 結果可能會因初始中心而異。

關係與條件

SSE 是所有點與其分配的中心之間的距離的平方和。 在標準迭代過程中,SSE 減少過程的中途停止,以及在所有可能的簇中找到全域性最優,是兩個不同的概念。

歐幾里得距離和平均值在球狀分群分析中表現良好,並且也會影響結果。選擇 k 值,以及用於處理異常值和稀疏分群的處理方法,都非常重要。

觀察實驗中需要注意的事物

更新任務和均值,從未增加平方誤差。

使用歐幾里得距離和種子點。空簇保留其中心。區域性最小值不是真實類別。

關鍵關係與符號

μⱼ = mean(xᵢ ∈ Cⱼ) · SSE = Σ‖xᵢ − μⱼ‖²

符號及公式中使用的單位
符號含義單位
k指定的群數個
μⱼ簇 j 的中心特徵座標
SSE簇內平方距離之和平方特徵單位

透過範例確認

每個中心是如何更新的?

分配的平均點 · 分配和平均更新永遠不會增加平方誤差。

常見誤解

  • 軍用程式碼數字本身並不能保證它們具有預先存在的、正確的名稱或意義。

透過實驗探索這個概念

參考文獻

OpenStax ·《電腦科學導論》(英文)