聚类分析_matlab

Matlab最简单的聚类方法:kmeans聚类,使用方法: kmeans(X,k)。

Matlab提供了两种方法进行聚类分析:

1.一次聚类

这是利用 clusterdata函数对样本数据进行一次聚类,其缺点为可供用户选择的面较窄,不能更改距离的计算方法;

Clusterdata函数可以视为 pdist、 linkage与 cluster的综合,一般比较简单。
【 clusterdata函数:
调用格式: T=clusterdata(X,cutoff)     
                      等价于Y=pdist(X,'euclid'); Z=linkage(Y,'single'); T=cluster(Z,cutoff)

2.分步聚类

(1)找到数据集合中变量两两之间的相似性和非相似性,用pdist函数计算变量之间的距离;

(2)用 linkage函数定义变量之间的连接;

(3)用 cophenetic函数评价聚类信息;

(4)用cluster函数创建聚类。

2.1 Matlab中相关函数介绍

2.1.1  pdist函数

调用格式:Y=pdist(X,'metric')

说明:用'metric'指定的方法计算 X 数据矩阵中对象之间的距离。

X:一个m×n的矩阵,它是由m个对象组成的数据集,每个对象的大小为n。

metric取值如下:

'euclidean':欧氏距离(默认);'seuclidean':标准化欧氏距离;

'mahalanobis':马氏距离;'cityblock':布洛克距离;

'minkowski':明可夫斯基距离;'cosine':余弦距离;

'correlation':相关系数;'hamming':汉明距离;

'jaccard':杰卡德距离;'chebychev':Chebychev距离。

2.1.2  squareform函数

     调用格式:Z=squareform(Y,..)

     说明:  强制将距离矩阵从上三角形式转化为方阵形式,或从方阵形式转化为上三角形式。

2.1.3  linkage函数

调用格式:Z=linkage(Y,’method’)

说    明:用‘method’参数指定的算法计算系统聚类树。

   Y:pdist函数返回的距离向量;

   method:可取值如下:

 ‘single’:最短距离法(默认);  ‘complete’:最长距离法;

‘average’:未加权平均距离法;  ‘weighted’: 加权平均法;

‘centroid’: 质心距离法;      ‘median’:加权质心距离法;

‘ward’:内平方距离法(最小方差算法)

返回:Z为一个包含聚类树信息的(m-1)×3的矩阵。

2.1.4  dendrogram函数

调用格式:[H,T,…]=dendrogram(Z,p,…)

说明:生成只有顶部p个节点的冰柱图(谱系图)。

2.1.5  cophenet函数

调用格式:c=cophenetic(Z,Y)

说明:利用pdist函数生成的Y和linkage函数生成的Z计算cophenet相关系数。

2.1.6  cluster 函数

调用格式:T=cluster(Z,…)

说明:根据linkage函数的输出Z 创建分类。

2.1.7  clusterdata函数

调用格式:T=clusterdata(X,…)

说明:根据数据创建分类。

T=clusterdata(X,cutoff)与下面的一组命令等价:

Y=pdist(X,’euclid’);

Z=linkage(Y,’single’);

T=cluster(Z,cutoff);

3. Matlab程序

3.1 一次聚类

X=[11978 12.5 93.5 31908;…;57500 67.6 238.0 15900];

T=clusterdata(X,0.9)

3.2  分步聚类

Step1  寻找变量之间的相似性

用pdist函数计算相似矩阵,有多种方法可以计算距离,进行计算之前最好先将数据用zscore函数进行标准化。

X=zscore(data);  %标准化数据

Y=pdist(X);  %计算距离

Step2   定义变量之间的连接

Z=linkage(Y);

Step3  评价聚类信息

   C=cophenet(Z,Y);       //0.6190

Step4 创建聚类,并作出谱系图

     T=cluster(Z,3);

     H=dendrogram(Z);


聚类分析_matlab_第1张图片

参考:http://blog.sina.com.cn/s/blog_5a13cf680100aj18.html


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