k聚类算法matlab
❶ 怎样用matlab实现多维K-means聚类算法
function [ labels ] = kmeans_clustering( data, k )
[num,~]=size(data);
ind = randperm(num);
ind = ind(1:k);
centers = data(ind,:);
d=inf;
labels = nan(num,1);
while d>0
labels0 = labels;
dist = pdist2(data, centers);
[~,labels] = min(dist,[],2);
d= sum(labels0 ~= labels);
for i=1:k
centers(i,:)=mean(data(labels == i,:),1);
end
end
end
❷ 怎么用Matlab计算聚类算法的正确率问题
我把K-mediods的matlab代码贴出来，你好好学习一下
function label = kmedoids( data,k,start_data )
% kmedoids k中心点算法函数
% data 待聚类的数据集,每一行是一个样本数据点
% k 聚类个数
% start_data 聚类初始中心值,每一行为一个中心点,有cluster_n行
% class_idx 聚类结果,每个样本点标记的类别
% 初始化变量
n = length(data);
dist_temp1 = zeros(n,k);
dist_temp2 = zeros(n,k);
last = zeros(n,1);
a = 0;
b = 0;
if nargin==3
centroid = start_data;
else
centroid = data(randsample(n,k),:);
end
for a = 1:k
temp1 = ones(n,1)*centroid(a,:);
dist_temp1(:,a) = sum((data-temp1).^2,2);
end
[~,label] = min(dist_temp1,[],2);
while any(label~=last)
for a = 1:k
temp2 = ones(numel(data(label==a)),1);
temp3 = data(label==a);
for b = 1:n
temp4 = temp2*data(b,:);
temp5 = sum((temp3-temp4).^2,2);
dist_temp2(b,a) = sum(temp5,1);
end
end
[~,centry_indx] = min(dist_temp2,[],1);
last = label;
centroid = data(centry_indx,:);
for a = 1:k
temp1 = ones(n,1)*centroid(a,:);
dist_temp1(:,a) = sum((data-temp1).^2,2);
end
[~,label] = min(dist_temp1,[],2);
end
end
❸ 怎样用matlab作聚类分析啊求操作T_T T_T
展示如何使用MATLAB进行聚类分析
分别运用分层聚类、K均值聚类以及高斯混合模型来进行分析，然后比较三者的结果
生成随机二维分布图形，三个中心
% 使用高斯分布（正态分布）
% 随机生成3个中心以及标准差
s = rng(5,'v5normal');
mu = round((rand(3,2)-0.5)*19)+1;
sigma = round(rand(3,2)*40)/10+1;
X = [mvnrnd(mu(1,:),sigma(1,:),200); ...
mvnrnd(mu(2,:),sigma(2,:),300); ...
mvnrnd(mu(3,:),sigma(3,:),400)];
% 作图
P1 = figure;clf;
scatter(X(:,1),X(:,2),10,'ro');
title('研究样本散点分布图')
K均值聚类
% 距离用传统欧式距离，分成两类
[cidx2,cmeans2,sumd2,D2] = kmeans(X,2,'dist','sqEuclidean');
P2 = figure;clf;
[silh2,h2] = silhouette(X,cidx2,'sqeuclidean');
从轮廓图上面宽肢看，第二类结果比较好，但是第一类有部分数据表现不佳。有相当部分的点落在0.8以下。
分层聚类
eucD = pdist(X,'euclidean');
clustTreeEuc = linkage(eucD,'average');
cophenet(clustTreeEuc,eucD);
P3 = figure;clf;
[h,nodes] = dendrogram(clustTreeEuc,20);
set(gca,'TickDir','out','TickLength',[.002 0],'XTickLabel',[]);
可以选择dendrogram显示的结点数目，这里选择20 。结果显示可能可以分成三类
重新调用K均世笑值法
改为分成三类
[cidx3,cmeans3,sumd3,D3] = kmeans(X,3,'dist','sqEuclidean');
P4 = figure;clf;
[silh3,h3] = silhouette(X,cidx3,'sqeuclidean');
图上看，比前面的结果略有改善。
将分类的结果展示出来
P5 = figure;clf
ptsymb = {'bo','ro','go',',mo','c+'};
MarkFace = {[0 0 1],[.8 0 0],[0 .5 0]};
hold on
for i =1:3
clust = find(cidx3 == i);
plot(X(clust,1),X(clust,2),ptsymb{i},'MarkerSize',3,'MarkerFace',MarkFace{i},'MarkerEdgeColor','black');
plot(cmeans3(i,1),cmeans3(i,2),ptsymb{i},'MarkerSize',10,'MarkerFace',MarkFace{i});
end
hold off
运用高斯混合分布模型进行聚类分析
分别用分布图、热能慎返世图和概率图展示结果 等高线
% 等高线
options = statset('Display','off');
gm = gmdistribution.fit(X,3,'Options',options);
P6 = figure;clf
scatter(X(:,1),X(:,2),10,'ro');
hold on
ezcontour(@(x,y) pdf(gm,[x,y]),[-15 15],[-15 10]);
hold off
P7 = figure;clf
scatter(X(:,1),X(:,2),10,'ro');
hold on
ezsurf(@(x,y) pdf(gm,[x,y]),[-15 15],[-15 10]);
hold off
view(33,24)
热能图
cluster1 = (cidx3 == 1);
cluster3 = (cidx3 == 2);
% 通过观察，K均值方法的第二类是gm的第三类
cluster2 = (cidx3 == 3);
% 计算分类概率
P = posterior(gm,X);
P8 = figure;clf
plot3(X(cluster1,1),X(cluster1,2),P(cluster1,1),'r.')
grid on;hold on
plot3(X(cluster2,1),X(cluster2,2),P(cluster2,2),'bo')
plot3(X(cluster3,1),X(cluster3,2),P(cluster3,3),'g*')
legend('第 1 类','第 2 类','第 3 类','Location','NW')
clrmap = jet(80); colormap(clrmap(9:72,:))
ylabel(colorbar,'Component 1 Posterior Probability')
view(-45,20);
% 第三类点部分概率值较低，可能需要其他数据来进行分析。
% 概率图
P9 = figure;clf
[~,order] = sort(P(:,1));
plot(1:size(X,1),P(order,1),'r-',1:size(X,1),P(order,2),'b-',1:size(X,1),P(order,3),'y-');
legend({'Cluster 1 Score' 'Cluster 2 Score' 'Cluster 3 Score'},'location','NW');
ylabel('Cluster Membership Score');
xlabel('Point Ranking');
通过AIC准则寻找最优的分类数
高斯混合模型法的最大好处是给出分类好坏的标准
AIC = zeros(1,4);
NlogL = AIC;
GM = cell(1,4);
for k = 1:4
GM{k} = gmdistribution.fit(X,k);
AIC(k)= GM{k}.AIC;
NlogL(k) = GM{k}.NlogL;
end
[minAIC,numComponents] = min(AIC);
按AIC准则给出的最优分类数为： 3 对应的AIC值为： 8647.63
后记
（1）pluskid指出K均值算法的初值对结果很重要，但是在运行时还没有发现类似的结果。也许Mathworks对该算法进行过优化。有时间会仔细研究下代码，将结果放上来。
分享：
56
喜欢
4
赠金笔
阅读(21209)┊ 评论 (4)┊ 收藏(1) ┊转载原文 ┊ 喜欢▼ ┊打印┊举报
前一篇：[转载]拉普拉斯矩阵
后一篇：[转载]用matlab做聚类分析
❹ matlab中聚类算法
聚类分析的概念主要是来自多元统计分析，例如，考虑二维坐标系上有散落的许多点，这时，需要对散点进行合理的分类，就需要聚类方面的知识。模糊聚类分析方法主要针对的是这样的问题：对于样本空间P中的元素含有多个属性，要求对其中的元素进行合理的分类。最终可以以聚类图的形式加以呈现，而聚类图可以以手式和自动生成两种方式进行，这里采用自动生成方式，亦是本文的程序实现过程中的一个关键环节。 这里所实现的基本的模糊聚类的主要过程是一些成文的方法，在此简述如下： 对于待分类的一个样本集U=,设其中的每个元素有m项指标，则可以用m维向量描述样本，即：ui=(i=1,2,...,n)。则其相应的模糊聚类按下列步骤进行：1） 标准化处理，将数据压缩至(0-1)区间上，这部分内容相对简单，介绍略。(参[1])2） 建立模糊关系：这里比较重要的环节之一，首先是根据“距离”或其它进行比较的观点及方法建立模糊相似矩阵，主要的“距离”有：Hamming 距离: d(i,j)=sum(abs(x(i,k)-x(j,k))) | k from 1 to m (| k from 1 to m表示求和式中的系数k由1增至m，下同)Euclid 距离: d(i,j)=sum((x(i,k)-x(j,k))^2) | k from 1 to m 非距离方法中，最经典的就是一个夹角余弦法： 最终进行模糊聚类分析的是要求对一个模糊等价矩阵进行聚类分析，而由相似矩阵变换到等价矩阵，由于相似矩阵已满足对称性及自反性，并不一定满足传递性，则变换过程主要进行对相似矩阵进行满足传递性的操作。使关系满足传递性的算法中，最出名的，就是Washall算法了，又称传递闭包法（它的思想在最短路的Floyd算法中亦被使用了）。 算法相当简洁明了，复杂度稍大：O(log2(n)*n^3)，其实就是把一个方阵的自乘操作，只不过这里用集合操作的交和并取代了原先矩阵操作中的*和+操作，如下：(matlab代码)%--washall enclosure algorithm--%unchanged=0;while unchanged==0 unchanged=1; %--sigma:i=1:n(combine(conj(cArr(i,k),cArr(k,j)))) for i=1:cArrSize for j=1:cArrSize mergeVal=0; for k=1:cArrSize if(cArr(i,k)<=cArr(k,j)&&cArr(i,k)>mergeVal) mergeVal=cArr(i,k); elseif(cArr(i,k)>cArr(k,j)&&cArr(k,j)>mergeVal) mergeVal=cArr(k,j); end end if(mergeVal>cArr(i,j)) CArr(i,j)=mergeVal; unchanged=0; else CArr(i,j)=cArr(i,j); end end end %-- back--% for i=1:cArrSize for j=1:cArrSize cArr(i,j)=CArr(i,j); end endend
❺ 如何编写求K-均值聚类算法的Matlab程序
在聚类分析中，K-均值聚类算法(k-means
algorithm)是无监督分类中的一种基本方法，其也称为C-均值算法，其基本思想是:通过迭代的方法，逐次更新各聚类中心的值，直至得到最好的聚类结果。
假设要把样本集分为c个类别，算法如下:
(1)适当选择c个类的初始中心;
(2)在第k次迭代中，对任意一个样本，求其到c个中心的距离，将该样本归到距离最短的中心所在的类，
(3)利用均值等方法更新该类的中心值;
(4)对于所有的c个聚类中心，如果利用(2)(3)的迭代法更新后，值保持不变，则迭代结束，否则继续迭代。
下面介绍作者编写的一个分两类的程序，可以把其作为函数调用。
%%
function
[samp1,samp2]=kmeans(samp);
作为调用函数时去掉注释符
samp=[11.1506
6.7222
2.3139
5.9018
11.0827
5.7459
13.2174
13.8243
4.8005
0.9370
12.3576];
%样本集
[l0
l]=size(samp);
%%利用均值把样本分为两类，再将每类的均值作为聚类中心
th0=mean(samp);n1=0;n2=0;c1=0.0;c1=double(c1);c2=c1;for
i=1:lif
samp(i)<th0
c1=c1+samp(i);n1=n1+1;elsec2=c2+samp(i);n2=n2+1;endendc1=c1/n1;c2=c2/n2;
%初始聚类中心t=0;cl1=c1;cl2=c2;
c11=c1;c22=c2;
%聚类中心while
t==0samp1=zeros(1,l);
samp2=samp1;n1=1;n2=1;for
i=1:lif
abs(samp(i)-c11)<abs(samp(i)-c22)
samp1(n1)=samp(i);
cl1=cl1+samp(i);n1=n1+1;
c11=cl1/n1;elsesamp2(n2)=samp(i);
cl2=cl2+samp(i);n2=n2+1;
c22=cl2/n2;endendif
c11==c1
&&
c22==c2t=1;endcl1=c11;cl2=c22;
c1=c11;c2=c22;
end
%samp1,samp2为聚类的结果。
初始中心值这里采用均值的办法，也可以根据问题的性质，用经验的方法来确定，或者将样本集随机分成c类，计算每类的均值。
k-均值算法需要事先知道分类的数量，这是其不足之处。