C-Means fuzzy klaszterezési módszer

A C-means fuzzy klaszterezési módszer ( angol  fuzzy clustering, soft k-means, c-means ) lehetővé teszi, hogy adott számú fuzzy halmazra bontsa a rendelkezésre álló, hatványos elemkészletet . A C -means fuzzy klaszterezési módszer egy továbbfejlesztett k -közép módszernek tekinthető , amelyben a vizsgált halmaz minden elemére kiszámítják a tagságának mértékét ( angol felelősség ) az egyes klaszterekhez.  

Az algoritmust JC Dunn fejlesztette ki 1973-ban [1] , és JC Bezdek fejlesztette tovább 1981-ben [2] .

Algoritmus:

  1. Állítsa be véletlenszerűen a klaszterek középpontját ;
  2. Számítsa ki a klaszterek elemeinek tagsági mátrixát . Normál eloszlás esetén : , ahol a halmaz -edik eleme, a klaszter középpontja , a  pontok távolsága és , a normális eloszlás valószínűségi sűrűsége a pontban .
  3. Klaszterközpontok mozgatása ;
  4. Számítsa ki a veszteségfüggvényt (például a maximum likelihood elve alapján ). Normális eloszlás esetén a veszteségfüggvény egyenlő lesz: ;
  5. Ha a veszteségfüggvény értéke csökken, ismételje meg a ciklust a 2. lépéstől.

A C -közép fuzzy klaszterezésének módszere korlátozottan használható egy jelentős hátránya miatt - a klaszterekbe történő helyes particionálás lehetetlensége miatt abban az esetben, ha a klaszterek az elemek különböző dimenzióiban (tengelyeiben) eltérő szórással rendelkeznek (például egy klaszternek van ellipszis alakja). Ezt a hiányosságot kiküszöbölték a keverékmodellek és a GMM ( Gaussian mix model ) algoritmusok.

Linkek

  1. Dunn JC Az ISODATA folyamat homályos rokona és használata a kompakt, jól elkülönülő klaszterek észlelésében  // Journal of Cybernetics. - 1973. - szeptember 17. ( 3. köt. 3. szám ) . – S. 32–57 . — ISSN 0022-0280 . - doi : 10.1080/01969727308546046 .
  2. Bezdek, James C. Mintafelismerés fuzzy objektív függvényalgoritmusokkal . - 1981. - ISBN 0-306-40671-3 .