# 使用PySpark实现谱聚类
随着大数据时代的到来，如何高效地处理和分析海量数据成为了一个研究热点。谱聚类（Spectral Clustering）是一种有效的聚类算法，广泛应用于图像分割、社交网络分析等领域。本文将介绍如何使用PySpark实现谱聚类，并提供代码示例和详细的流程图。
## 什么是谱聚类？
谱聚类是一种基于图论的方法，它通过图的拉普拉斯矩阵的特征值分解，将数据映射到低维空
机器学习的主要领域之一是无监督学习领域。主要思想是在我们的数据中找到一种模式，而不需要像监督学习那样的标签的先验知识。它通常通过将我们的数据聚类成组并尝试从聚类中推断出意义来实现。一种比较流行的算法是K均值算法(以及熟悉的EM算法)。在这个算法中，我们在迭代过程中调整K个质心来找到我们的clusters。听起来不错吧？但主要问题是：1)它假设数据的形状(圆球，径向基)。2)有时需要多次重启才能找到
转载
2024-05-30 09:00:36
89阅读
疑问谱聚类的概念谱聚类是一种针对图结构的聚类方法，将每个点都看作是一个图结构上的点，所以，判断两个点是否属于同一类的依据就是，两个点在图结构上是否有边相连，可以是直接相连也可以是间接相连。本质上就是一个图切割问题。什么是谱（Spectral ）谱（spectral）就是指矩阵的特征值那么谱与图的联系究竟是什么首先我们知道 图结构 可以用邻接矩阵 / 相似矩阵来表示，通过矩阵就能清楚图的结构信息，具
转载
2023-10-05 16:20:28
74阅读
根据训练样本是否包含标签信息，机器学习可以分为监督学习和无监督学习（这里我们不考虑半监督学习）。聚类算法是典型的无监督学习算法，它是对事务自动归类的一种算法，在聚类算法中利用样本的标签，将具有相似属性的事物聚集到一类中。 一、常用的相似性度量 K-Means算法（K-均值算法）是基
转载
2023-09-25 13:01:29
114阅读
谱聚类是基于矩阵SVD分解的一种聚类方法，就矩阵分解而言，并没有什么新奇的，但是利用矩阵分解来解决问题的思路值得研究一下
解决的问题 实现图的最佳分割 优化目标切割目标，切割成本最小，分割后的数据规模差不多大。通俗的说，就是集群内部，节点联系尽量紧密，群集外部连接越少。 解决过程步骤一建立拉普拉斯矩阵（度矩阵-连接矩阵）这个矩阵第一个巧妙之处在于它的最小特征向量，这样后面的特征向量因为
转载
2024-04-14 06:27:50
36阅读
#进行SpectralClustering
#查看默认的谱聚类效果
y_pred = SpectralClustering().fit_predict(cluster_data)
print("Calinski-Harabasz Score", metrics.calinski_harabaz_score(cluster_data, y_pred))#默认使用的是高斯核，需要对n_cluster
转载
2023-06-21 21:49:46
218阅读
实验7: 谱聚类一、实验目的了解谱聚类的构建过程和代码实现，应用谱聚类解决简单的实际问题。二、实验准备安装python和pycharm，了解python基础编程和pycharm使用。三、实验内容基于程序中生成的数据，补充完整下面谱聚类算法相关程序，粘贴运行成功的结果截图，并给每行程序添加注释。import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
fr
转载
2023-10-31 23:14:26
147阅读
如果说 K-means 和 GMM 这些聚类的方法是古代流行的算法的话，那么这次要讲的 Spectral Clustering 就可以算是现代流行的算法了，中文通常称为“谱聚类”。由于使用的矩阵的细微差别，谱聚类实际上可以说是一“类”算法。Spectral Clustering 和传统的聚类方法（例如 K-means）比起来有不少优点：和 K-me
上一篇博客中简单介绍了K均值聚类算法，在本篇博客中介绍一下关于谱聚类算法，简单谈一谈自己的心得。简单介绍一下谱聚类算法谱聚类算法建立在谱图理论基础上，与传统的聚类算法相比，它具有能在任意形状的样本空间上聚类且收敛于全局最优解的优点。该算法首先根据给定的样本数据集定义一个描述成对数据点相似度的亲合矩阵,并且计算矩阵的特征值和特征向量 ， 然后选择合适 的特征向量聚类不同的数据点。谱聚类算法
一，谱聚类原理谱聚类算法原理可以参考如下链接。这个视频推导出了拉普拉斯矩阵，但没有更新后续优化问题。可以搭配视频笔记食用：详细及全面讲解参考：谱聚类是从图论中演化出来的算法，后来在聚类中得到了广泛的应用。1，构图谱聚类过程主要有两步，第一步是构图，将采样点数据构造成一张网图，表示为G(V,E)，V表示图中的点，E表示点与点之间的边，如下图： 图1 谱聚类构图(来源wiki)在
转载
2024-01-08 19:42:18
144阅读
广义上来说，任何在算法中用到SVD/特征值分解的，都叫Spectral Algorithm。顺便说一下，对于任意矩阵只存在奇异值分解，不存在特征值分解。对于正定的对称矩阵，奇异值就是特征值，奇异向量就是特征向量。传统的聚类算法，如K-Means、EM算法都是建立在凸球形样本空间上，当样本空间不为凸时，算法会陷入局部最优，最终结果受初始参数的选择影响比较大。而谱聚类可以在任意形状的样本空间
转载
2023-08-21 15:36:30
190阅读
1. 谱聚类 给你博客园上若干个博客，让你将它们分成K类，你会怎样做？想必有很多方法，本文要介绍的是其中的一种——谱聚类。 聚类的直观解释是根据样本间相似度，将它们分成不同组。谱聚类的思想是将样本看作顶点，样本间的相似度看作带权的边，从而将聚类问题转为图分割问题：找到一种...
转载
2013-11-11 17:39:00
183阅读
2评论
%% step1: 清理运行环境 clc; clear; close all; %% step2: 读入数据 Iris = uiimport('iris.data'); Iris = cellfun(@(x) regexp(x,',','split'), Iris.iris,'UniformOutp ...
转载
2021-09-24 09:16:00
2243阅读
3评论
# 如何实现谱聚类算法的 Python 代码
谱聚类（Spectral Clustering）是一种基于图论的聚类算法，在许多应用中表现出色。它通过先在特征空间中构造一个相似度矩阵，然后对其进行特征分解，从而找到数据点的低维表示。本文将带你逐步实现谱聚类算法的 Python 代码。
## 流程步骤
为了便于理解，下面是实现谱聚类的主要步骤：
| 步骤 | 描述
文章目录一、前言二、基本原理(一) 无向权重图1、 邻接矩阵 W2、 度 D（二）相似矩阵/邻接矩阵 W1、ϵ-邻近法2、K邻近法3、全连接法（三）拉普拉斯矩阵(2) 拉普拉斯矩阵的性质(四) 无向图切图1、 子图与子图的连接权重2、 切图的目标函数(五) 谱聚类切图1、 RatioCut切图2、 Ncut切图三、谱聚类算法流程四、python实现五、sklearn库中的谱聚类使用六、谱聚类算法
转载
2023-12-06 16:28:20
408阅读
本文对这几种算法进行统一分析和归纳。1. PCA与Kmeans降维–主成分分析（PCA）–第4.1节2. 谱聚类与Kmeans聚类–谱聚类–第5节kmeans假设数据服从高斯分布，所以对于非高斯分布的数据性能表现可能不好，这个时候我们可以利用核方法扩展，得到kernel kmeans，相当于把原始d维数据投影到一个高维核空间中再进行kmeans聚类。本质上，谱聚类也是干了这么一件事儿，相似度矩阵W
转载
2024-08-13 17:58:01
100阅读
本文将对谱聚类的知识进行一些总结。目的在于记录自己的学习经历，当作自己的笔记来写。写得不好的地方欢迎交流指正。谱聚类是一种非常流行的聚类算法，它不需要对簇的类型有很强的假设，可以聚类任何形状的数据。一、简要介绍 由于网上有许多的关于谱聚类的介绍，所以我这里只是简要介绍一下谱聚类。聚类是一种对数据分析非常有用的工具，它
转载
2023-11-16 20:21:12
117阅读
K-means算法是最简单的一种聚类算法。算法的目的是使各个样本与所在类均值的误差平方和达到最小(这也是评价K-means算法最后聚类效果的评价标准)K-means聚类算法的一般步骤：初始化。输入基因表达矩阵作为对象集X，输入指定聚类类数N，并在X中随机选取N个对象作为初始聚类中心。设定迭代中止条件，比如最大循环次数或者聚类中心收敛误差容限。进行迭代。根据相似度准则将数据对象分配到最接近的聚类中心
原文地址如果说 K-means 和 GMM 这些聚类的方法是古代流行的算法的话，那么这次要讲的 Spectral Clustering 就可以算
转载
2023-07-11 14:09:12
81阅读
谱聚类谱聚类是一种基于图论的聚类方法，通过对样本数据的拉普拉斯矩阵的特征向量进行聚类，从而达到对样本数据聚类的母的。谱聚类可以理解为将高维空间的数据映射到低维，然后在低维空间用其它聚类算法（如KMeans，c-均值聚类）进行聚类。相似图构造相似图，用来刻画数据点局部的近邻关系。顶点对应一个样本点。k-近邻图 如果是的近邻，那么和之间存在一条边。由于每个样本点的近邻情况不完全相同，因此这种方法构造的
转载
2024-03-17 10:05:48
150阅读
