Выполните агломерационную кластеризацию на случайным образом сгенерированных данных путем оценки противоречивых значений на глубину четыре ниже каждого узла.

Случайным образом сгенерируйте выборочные данные.

rng('default'); % For reproducibility
X = [(randn(20,2)*0.75)+1;
    (randn(20,2)*0.25)-1];

Создайте график рассеивания данных.

scatter(X(:,1),X(:,2));
title('Randomly Generated Data');

Создайте иерархическое кластерное дерево с помощью метода связи ward.

Z = linkage(X,'ward');

Создайте график данных древовидной схемы.

dendrogram(Z)

График рассеивания и график древовидной схемы, кажется, показывают два кластера в данных.

Кластеризируйте данные с помощью порога 3 для коэффициента несоответствия и смотрящий на глубину 4 ниже каждого узла. Постройте получившиеся кластеры.

T = cluster(Z,'cutoff',3,'Depth',4);
gscatter(X(:,1),X(:,2),T)

cluster идентифицирует два кластера в данных.

Выполните агломерационную кластеризацию на наборе данных fisheriris с помощью 'distance' в качестве критерия определения кластеров. Визуализируйте кластерные присвоения данных.

Загрузите набор данных fisheriris.

load fisheriris

Визуализируйте 2D график рассеивания разновидностей использования данных как группирующая переменная. Задайте цвета маркера и символы маркера для трех различных разновидностей.

gscatter(meas(:,1),meas(:,2),species,'rgb','do*')
title("Actual Clusters of Fisher's Iris Data")

Создайте иерархическое кластерное дерево с помощью метода 'average' и метрики 'chebychev'.

Z = linkage(meas,'average','chebychev');

Кластеризируйте данные с помощью порога 1,5 для критерия 'distance'.

T = cluster(Z,'cutoff',1.5,'Criterion','distance')

T = 150×1

     2
     2
     2
     2
     2
     2
     2
     2
     2
     2
      ⋮

T содержит числа, которые соответствуют кластерным присвоениям. Найдите количество классов, которые идентифицирует cluster.

length(unique(T))

ans = 3

cluster идентифицирует три класса для заданных значений cutoff и Criterion.

Визуализируйте 2D график рассеивания кластеризирующихся результатов с помощью T в качестве группирующей переменной. Задайте цвета маркера и символы маркера для трех различных классов.

gscatter(meas(:,1),meas(:,2),T,'rgb','do*')
title("Cluster Assignments of Fisher's Iris Data")

Кластеризация правильно идентифицирует setosa класс (класс 2) как принадлежащий отличному кластеру, но плохо различает versicolor и virginica классы (классы 1 и 3, соответственно). Обратите внимание на то, что график рассеивания маркирует классы с помощью чисел, содержавшихся в T.

Найдите максимум трех кластеров в наборе данных fisheriris и сравните кластерные присвоения цветов к их известной классификации.

Загрузите выборочные данные.

load fisheriris

Создайте иерархическое кластерное дерево с помощью метода 'average' и метрики 'chebychev'.

Z = linkage(meas,'average','chebychev');

Найдите максимум трех кластеров в данных.

T = cluster(Z,'maxclust',3);

Создайте график древовидной схемы Z. Чтобы видеть эти три кластера, используйте 'ColorThreshold' с сокращением на полпути между третьими последними и предпредпоследними связями.

cutoff = median([Z(end-2,3) Z(end-1,3)]);
dendrogram(Z,'ColorThreshold',cutoff)

Отобразите последние две строки Z, чтобы видеть, как эти три кластера объединены в один. linkage комбинирует 293-й (синий) кластер с 297-м (красным) кластером, чтобы сформировать 298-й кластер со связью 1.7583. linkage затем комбинирует 296-й (зеленый) кластер с 298-м кластером.

lastTwo = Z(end-1:end,:)

lastTwo = 2×3

  293.0000  297.0000    1.7583
  296.0000  298.0000    3.4445

Смотрите, как кластерные присвоения соответствуют трем разновидностям. Например, один из кластеров содержит цветы 50 вторых разновидностей и цветы 40 третьих разновидностей.

crosstab(T,species)

ans = 3×3

     0     0    10
     0    50    40
    50     0     0

Случайным образом сгенерируйте выборочные данные с 20 000 наблюдений.

rng('default') % For reproducibility
X = rand(20000,3);

Создайте иерархическое кластерное дерево с помощью метода связи ward. В этом случае опция 'SaveMemory' функции clusterdata установлена в 'on' по умолчанию. В целом задайте оптимальное значение для 'SaveMemory' на основе размерностей X и доступной памяти.

Z = linkage(X,'ward');

Кластеризируйте данные максимум в четырех групп и постройте результат.

c = cluster(Z,'Maxclust',4);
scatter3(X(:,1),X(:,2),X(:,3),10,c)

cluster идентифицирует четыре группы в данных.