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分層聚類(lèi)算法，為何如此關(guān)鍵？

2021-02-09 01:11

分層聚類(lèi)法就是對(duì)給定數(shù)據(jù)對(duì)象的集合進(jìn)行層次分解，根據(jù)分層分解采用的分解策略，分層聚類(lèi)法又可以分為凝聚的（agglomerative）和分裂的（divisive）分層聚類(lèi)。

凝聚的分層聚類(lèi)

它采用自底向上的策略，首先將每一個(gè)對(duì)象作為一個(gè)類(lèi)，然后根據(jù)某種度量（如2個(gè)當(dāng)前類(lèi)中心點(diǎn)的距離）將這些類(lèi)合并為較大的類(lèi)，直到所有的對(duì)象都在一個(gè)類(lèi)中，或者是滿(mǎn)足某個(gè)終止條件時(shí)為止，絕大多數(shù)分層聚類(lèi)算法屬于這一類(lèi)，它們只是在類(lèi)間相似度的定義上有所不同。

分裂的分層聚類(lèi)

它采用與凝聚的分層聚類(lèi)相反的策略——自頂向下，它首先將所有的對(duì)象置于一個(gè)類(lèi)中，然后根據(jù)某種度量逐漸細(xì)分為較小的類(lèi)，直到每一個(gè)對(duì)象自成一個(gè)類(lèi)，或者達(dá)到某個(gè)終止條件（如達(dá)到希望的類(lèi)個(gè)數(shù)，或者2個(gè)最近的類(lèi)之間的距離超過(guò)了某個(gè)閾值）。

分層聚類(lèi)雖然比較簡(jiǎn)單，但經(jīng)常會(huì)遇到選擇合并點(diǎn)或者分裂點(diǎn)的問(wèn)題。這種選擇非常關(guān)鍵，因?yàn)橐坏┮唤M對(duì)象被合并或者分裂，下一步的工作就是在新形成的類(lèi)上進(jìn)行，已做的處理不能撤銷(xiāo)，類(lèi)之間也不能交換對(duì)象。如果合并或者分裂的決定不合適，就可能得出低質(zhì)量的聚類(lèi)結(jié)果。而且，分層聚類(lèi)算法沒(méi)有很好的可伸縮性，在決定合并或者分裂之前需要檢查和估算大量的對(duì)象和類(lèi)。