2021-10-13

实验  最大最小距离法
一.实验目的
本实验的目的是使学生了解最大最小距离法聚类方法,掌握最大最小距离聚类分析法的基本原理,培养学生实际动手和思考能力,为数据分析和处理打下牢固基础。
二.最大最小距离聚类算法
该算法以欧氏距离为基础,首先辨识最远的聚类中心,然后确定其他的聚类中心,直到无新的聚类中心产生。最后将样本按最小距离原则归入最近的类。
例:样本分布如图所示。

2021-10-13
最大最小距离聚类算法步骤如下:
① 给定,,并且任取一个样本作为第一个聚合中心,Z1=X1。
② 寻找新的集合中心:
计算其它所有样本到Z1的距离Di1:
若Dk1=max i{Di1},则取Xk为第二个聚合中心Z2,Z2=X6。
计算所有样本到Z1和Z2的距离Di1和Di2:
若Dl=max{min(Di1,Di2)},i=1,2,......,n,并且Dl>$.D12,D12为Z1和Z2间距离,则取Xl为第三个集合中心Z3,Z3=X7。【2021-10-13,Di2=||Xi-Z2||】
如果Z3存在,则计算DJ=max(min(Di1,Di2,Di3)},i=1,2,......,n,若Dj>$.D12,则建立第四个聚合中心。依次类推,直到最大最小距离不大于$.D12时,结束寻找聚合中心的计算。
注意X7所在第列,29^1/2在min(Di1,Di2)中为最大的,而且Dl=29^1/2>$.80^1/2,一般取$=1/2。所以Z3=X7。
这里的例中只有三个集合中心,Z1=X1,Z2=X6,Z3=X7。
③ 按最近邻原则把所有样本归属于距离最近的聚合中心,得:{X1,X3,X4}属于Z1,{X2,X6}属于Z2,{X5,X7,X8,X9,X10}属于Z3。
④ 按照某聚类准则考查聚类结果,若不满意,则重选$,第一个聚合中心Z1,返回到②,直到满意,算法结束。
该算法的聚类结果与参数$和起始点Z1的选取关系重大。若无先验样本分布知识,则只有用试探法通过多次试探优化,若有先验知识用于指导$和选取Z1,则算法可很快收敛。
三.实验内容
见下图所示,为二维点集。

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四.实验步骤
1、提取分类特征,确定特征值值域,确定特征空间;
2、编写聚类程序;
3、将所提取的样本的加以聚类;
4、用误差平方和准则(也可选用其他准则)加以评价,直到满意为止。

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