R语言K均值聚类分析:自动确定最优聚类簇数
K均值聚类是一种常用的无监督机器学习算法,可用于对数据进行聚类分析。在进行K均值聚类时,首先需要确定合适的聚类簇数。本文将介绍如何使用期望最大化(Expectation-Maximization)准则来自动确定最优的聚类簇数,并提供相应的R代码。
- 算法原理
期望最大化准则是一种用于估计未观察到的隐含变量的参数的方法。对于K均值聚类来说,我们可以利用该准则来判断不同聚类簇数对数据拟合的好坏程度,从而选取最优的聚类簇数。
具体步骤如下:
(1)初始化:随机选择K个中心点作为初始的聚类中心。
(2)E步(Expectation):根据当前的聚类中心,计算每个样本点属于各个聚类簇的概率,并将样本点分配到概率最大的聚类簇。
(3)M步(Maximization):根据当前的样本点分配情况,重新计算聚类中心。
(4)重复执行E步和M步,直到满足终止条件(如中心点不再发生明显变化)。
(5)通过计算聚类结果的评估指标(如轮廓系数、误差平方和等),选择最优的聚类簇数。
- R代码实现
下面是使用R语言进行K均值聚类分析,并自动确定最优聚类簇数的示例代码:
# 导入所需的包
library(cluster)
# 读取数据
data <- read.csv("data.csv")
# 初始化聚类簇数和评估指标
max_clusters <- 10
eval_scores <- vector(length = max_clusters)