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isodata算法原理

ISODATA算法是一種疊代自組織數據分析的非監督學習方法,它通過引入初始參數和用戶互動來逐步最佳化聚類結果。該算法的主要步驟包括:

確定初始聚類中心和參數。首先,算法需要確定C個初始聚類中心和一系列參數,如K(聚類個數)、θN(各類中至少需要的樣本數)、θC(聚類中心之間的距離最小值)、θS(類中樣本標準差最大值)、L(一次疊代中可以合併的最大類對數)和I(疊代的最大次數)。

分配樣本到聚類。接著,算法將N個模式樣本分配給最近的聚類中心。分配過程基於樣本與聚類中心的距離,即樣本與聚類中心之間的歐氏距離。

聚類中心修正。在分配樣本後,算法計算每個聚類中樣本的平均值,並用這些平均值來修正聚類中心。

分裂和合併處理。如果某些聚類中心距離過近,或者某些聚類中的樣本數量過多,算法會進行分裂或合併處理。分裂時,將一個聚類拆分為兩個新的聚類中心,合併時,將兩個或多個聚類合併為一個新的聚類。

疊代最佳化。算法通過上述步驟不斷疊代最佳化,直到達到設定的疊代次數或聚類中心不再變化。

ISODATA算法能夠自動地調整聚類中心,從而在每次疊代中得到更合理的聚類結果。