機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)3-K均值聚類

1、、實(shí)驗(yàn)意義及目的掌握K均值聚類算法原理，能夠利用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)K均值聚類，熟悉基于Matlab的算法處理函數(shù)，并能夠利用算法解決簡(jiǎn)單問(wèn)題。ab的算法處理函數(shù)，并能夠利用算法解決簡(jiǎn)單問(wèn)題二、算法原理k-means算法的思想比較簡(jiǎn)單，假設(shè)我們要把數(shù)據(jù)分成K個(gè)類，大概可以分為以下幾個(gè)步驟：隨機(jī)選取k個(gè)點(diǎn)，作為聚類中心；計(jì)算每個(gè)點(diǎn)分別到k個(gè)聚類中心的聚類，然后將該點(diǎn)分到最近的聚類中心，這樣就行成了k個(gè)簇；再重新計(jì)算每個(gè)簇的質(zhì)心(均值)；重復(fù)以上24步，直到質(zhì)心的位置不再發(fā)生變化或者達(dá)到設(shè)定的迭代次數(shù)。類。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(0叭(1叭(01幾(11幾(2(12幾(22幾“針刈實(shí)例數(shù)據(jù)阿心-(32人(6

2、6)(76幾(86,(67口77/,(S八(9?/#(7S)(S8(9叭(8叭(99)r按照K均值聚類原理采用耿氏距離作為獅量，基丁Matlab制程序，將數(shù)據(jù)聚集齒甌炎(2)使用Marlab中的kmoan呂歯數(shù)，對(duì)苴進(jìn)行聚類。程序清單：clc,clear;%1、定義實(shí)例數(shù)據(jù)X=00;10;01;11;21;12;22;32;66;76;86;67;77;87;97;78;88;98;89;99;N,n=size(X);%2、定義K值，即劃分為兩個(gè)聚類K=2;%3、調(diào)用kmeans函數(shù)ab=size(X);opts=statset(display,final);idx,C=kmeans(X,K,

3、Option,opts);s,h=silhouette(X,idx);c=randperm(N,K);clust=zeros(1,N);Z=zeros(K,n);fori=1:KZ(i,:)=X(c(i),:);endflag=0;%4、對(duì)實(shí)施數(shù)據(jù)進(jìn)行多次迭代計(jì)算距離，分簇whileflag=0forj=1:Nmin=1000000;fori=1:Kd=pdist2(X(j,:),Z(i,:);ifmindmin=d;clust(j)=i;endendendfori=1:Kcount=zeros(1,n);number=0;forj=1:Nifclust(j)=inumber=number+1

4、;form=1:ncount(m)=count(m)+X(j,m);endendendifZ(i,:)=count/numberflag=1;elseZ(i,:)=count/numberendendend聚類結(jié)果：462(1,:)=count/numberend一eoid43_end4950l飾令行窗口*蓋MATLAB?IB婁聞?dòng)嘘P(guān)快泓門的濱關(guān)*Figure1_l劉電E）幅埶）魚鎖血桂人工具糜面（O徒酗幫助（H）復(fù)匡1fenReplicate1,1lteratlonshtotalsuiriorBeEt七口taisumafdistances=37.70B34.41164.29419,00008

5、,0000fii打開灰度圖像基丁K均值聚類算法實(shí)現(xiàn)圖像分割口ffil-o代碼清單：clc;clearall;cat=imread(cat.jpg);m,n=size(cat);%兩個(gè)class聚類globalnew_1,globalclass1,globalclass2;k=1;forj=1:1:nfori=1:1:mnew_1(k)=cat(i,j);k=k+1;endend%對(duì)所有灰度值進(jìn)行排序sort_cat=sort(new_1);%對(duì)直方圖挑選兩個(gè)中心點(diǎn)p,xout=hist(double(cat),2);xout1=xout(1,1);xout2=xout(2,1);min=3;j

6、=1;new_xout1(j)=xout1;new_xout2(j)=xout2;%遍歷所有的數(shù)進(jìn)行聚類while(1)k1=1;k2=1;fori=1:1:m*nif(abs(sort_cat(i)-new_xout1(j)abs(sort_cat(i)-new_xout2(j)class1(k1)=sort_cat(i);k1=k1+1;elseclass2(k2)=sort_cat(i);k2=k2+1;endendj=j+1;new_xout1(j)=mean(class1);new_xout2(j)=mean(class2);if(abs(new_xout1(j)-new_xout1(j-1)min)&(abs(new_xout2(j)-new_xout2(j-1)min)break;endend%獲得闊值xout=new_xout1(j),new_xout2(j);mythreshlod=mean(xout);%劃分圖像i=1;j=1;fork=1:1:m*nif(new_1(k)matlab口器學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2縮輯器-E;湄序存敢rratlatA肌器字習(xí)實(shí)5S3T2.rn?X工柞I上T-rjiTFigure1-X文件曰鞘輯登看阻AD工具案面勸窗口也茱助凹;|.曰*由ID囲Hul-驚圖=;四、