K-Means聚类之Matlab

[转自]:http://blog.sciencenet.cn/blog-41996-450513.html –基本是对Matlab Help中的翻译
[参考]:Pluskid之漫谈 Clustering (1): k-means

K-means聚类算法采用的是将N*P的矩阵X划分为K个类,使得类内对象之间的距离最大,而类之间的距离最小。

使用方法:
Idx=kmeans(X,K)
[Idx,C]=kmeans(X,K)
[Idx,C,sumD]=kmeans(X,K)
[Idx,C,sumD,D]=kmeans(X,K)
[…]=kmeans(…,’Param1’,Val1,’Param2’,Val2,…)

各输入输出参数介绍:

X N*P的数据矩阵
K 表示将X划分为几类,为整数
Idx N*1的向量,存储的是每个点的聚类标号
C K*P的矩阵,存储的是K个聚类质心位置
sumD 1*K的和向量,存储的是类间所有点与该类质心点距离之和
D N*K的矩阵,存储的是每个点与所有质心的距离

[…]=kmeans(…,’Param1′,Val1,’Param2′,Val2,…)
这其中的参数Param1、Param2等,主要可以设置为如下:

1. ‘Distance’(距离测度)
‘sqEuclidean’ 欧式距离(默认时,采用此距离方式)
‘cityblock’ 绝度误差和,又称:L1
‘cosine’ 针对向量
‘correlation’ 针对有时序关系的值
‘Hamming’ 只针对二进制数据

2. ‘Start’(初始质心位置选择方法)
‘sample’ 从X中随机选取K个质心点
‘uniform’ 根据X的分布范围均匀的随机生成K个质心
‘cluster’ 初始聚类阶段随机选择10%的X的子样本(此方法初始使用’sample’方法)
matrix 提供一K*P的矩阵,作为初始质心位置集合

3. ‘Replicates’(聚类重复次数) 整数

使用案例:

data=[
5.0 3.5 1.3 0.3 -1
5.5 2.6 4.4 1.2 0
6.7 3.1 5.6 2.4 1
5.0 3.3 1.4 0.2 -1
5.9 3.0 5.1 1.8 1
5.8 2.6 4.0 1.2 0];

[Idx,C,sumD,D]=kmeans(data,3,’dist’,'sqEuclidean’,'rep’,4)

运行结果:
Idx =
1
2
3
1
3
2

C =
5.0000 3.4000 1.3500 0.2500 -1.0000
5.6500 2.6000 4.2000 1.2000 0
6.3000 3.0500 5.3500 2.1000 1.0000

sumD =
0.0300
0.1250
0.6300

D =
0.0150 11.4525 25.5350
12.0950 0.0625 3.5550
29.6650 5.7525 0.3150
0.0150 10.7525 24.9650
21.4350 2.3925 0.3150
10.2050 0.0625 4.0850

matlab-kmeans函数注释

X = [randn(100,2)+ones(100,2);...
randn(100,2)-ones(100,2)]; 产生100个样本点,行指向每个样本,列是维变量值。
opts = statset(‘Display’,'final’);

[idx,ctrs] = kmeans(X,2,’Distance’,'city’,'Replicates’,5,’Options’,opts);
%返回参数意义:[IDX,C,sumd,D]=kmeans()
IDX:每个样本点所在的类别
C:所聚类别的中心点坐标位置k*p,k是所聚类别
sumd:每个类内各点到中心点的距离之和
D:每个点到各类中心点的距离n*k

Matlab聚类分析中kmeans函数运行结果,请教为什么?

k=5;
[IDX,C,sumd,D] =kmeans(SCORE(:,1:3),k);
我想把主成份分析后的结果SCORE(:,1:3),大小为89*3,聚成5类,我的理解的运行结果应该是:
IDX是1~5的整数,表示归到了那一类;
C是每一类的质心位置,大小是5*3;
sumd是每一类中各点到质心的距离和,大小是1*5;
D是每个点到质心的位置,大小是89*1

在Jiawei Han的这篇文章中《Document Clustering Using Locality Preserving Indexing 》默认采用如下参数:

kmeans(U, k, ‘start’, ‘sample’,  ’replicates’, ’10′);

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