机器学习-聚类之DBSCAN原理

  • 基本概念:(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)

  • 核心对象:若某个点的密度达到算法设定的阈值则其为核心点。

  • (即r 邻域内点的数量不小于minPts)

  • 参数ϵ:领域内半径r

  • 直接密度可达:若某点p在点q的r 邻域内,且q是核心点则p-q直接密度可达。

  • 密度可达:若有一个点的序列q0、q1、…qk,对任意相临两点是直接密度可达的

  • ,则称从q0到qk密度可达,这实际上是直接密度可达的“传播”。

  • 密度相连:若从某核心点p出发,点q和点k都是密度可达的

  • ,则称点q和点k是密度相连的。

  • 噪声点:不属于任何一个类簇的点,从任何一个核心点出发都是密度不可达的

  • 机器学习-聚类之DBSCAN原理_第1张图片
  • 参数选择:
    半径ϵ,可以根据K距离来设定:找突变点
    K距离:给定数据集P={p(i); i=0,1,…n},计算点P(i)到集合D的子集S中所有点
    之间的距离,距离按照从小到大的顺序排序,d(k)就被称为k-距离。

  • d1 = 0.1 d2 =0.11 d3= 0.12 d4=0.32 ... r即可设定为0.12

  • MinPts:k-距离中k的值,一般取的小一些,多次尝试

  • 优势:
    不需要指定簇个数
    擅长找到离群点(检测任务)
    可以发现任意形状的簇
    两个参数就够了

  • 劣势:

  • 高维数据有些困难(可以做降维)
    Sklearn中效率很慢(数据削减策略)
    参数难以选择(参数对结果的影响非常大)

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  • 机器学习-聚类之DBSCAN原理_第2张图片

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