基于MeanShift的聚类中心及类别数目自动检测系统
项目介绍
本项目提供了一个完整的MeanShift聚类分析解决方案,实现了无需预先指定类别数的自动聚类功能。系统通过核密度估计、梯度上升搜索等技术,能够智能识别数据中的聚类中心并确定最优类别数量。适用于无监督学习场景下的数据分组分析,特别适合探索性数据分析和模式发现任务。
功能特性
- 自动聚类中心识别:基于密度梯度爬升算法自动发现数据密集区域
- 自适应带宽选择:支持手动带宽设定和自动带宽优化算法
- 智能聚类合并:通过后处理算法合并相近聚类,避免过分割
- 多格式数据支持:兼容MATLAB数据文件(.mat)、文本文件(.txt/.csv)和直接矩阵输入
- 可视化展示:提供2D/3D聚类结果可视化,直观展示聚类效果
- 实例数据集:附带多个测试数据集,方便算法验证和快速上手
使用方法
基本使用
- 准备输入数据(N×D维数值矩阵)
- 运行主程序,可选择是否指定带宽参数
- 查看输出结果:聚类中心坐标、样本标签、聚类数目
- 分析可视化结果,验证聚类效果
参数设置
- 手动模式:直接指定带宽值进行聚类分析
- 自动模式:系统自动计算最优带宽参数
输出结果
- 聚类中心坐标矩阵(K×D维)
- 样本类别标签向量(长度为N)
- 最终聚类数目K
- 聚类散点图(2D/3D数据可视化)
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 统计学和机器学习工具箱
- 至少4GB内存(建议8GB以上处理大规模数据)
文件说明
主程序文件整合了数据读取与预处理、带宽参数计算与优化、基于密度梯度的聚类中心搜索、相近聚类合并处理以及结果可视化等核心功能模块,提供了从数据输入到结果输出的完整处理流程,用户可通过简单配置实现端到端的聚类分析。