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K-means聚类分析是一种经典的机器学习算法,广泛用于模式识别和数据分组任务。该算法通过迭代计算将数据点划分为K个簇,每个簇由其质心(中心点)定义。
程序实现通常包含以下几个关键组件:数据预处理模块负责标准化和准备输入数据;初始化模块随机选择初始质心;距离计算模块确定数据点到各质心的距离;簇分配模块将每个点分配到最近的簇;质心更新模块重新计算各簇中心位置。
在模式识别应用中,K-means能有效发现数据中的自然分组,适用于图像分割、客户分群等场景。算法通过不断的质心更新和重新分配,最终达到簇内差异最小化的目标。
需要注意的是,K-means对初始质心位置敏感,且需要预先指定簇的数量K。实际应用中常结合肘部法则或轮廓系数来确定最佳K值。