机器学习实验3-K均值聚类

1、、实验意义及目的掌握K均值聚类算法原理，能够利用MATLAB编程实现K均值聚类，熟悉基于Matlab的算法处理函数，并能够利用算法解决简单问题。ab的算法处理函数，并能够利用算法解决简单问题二、算法原理k-means算法的思想比较简单，假设我们要把数据分成K个类，大概可以分为以下几个步骤：随机选取k个点，作为聚类中心；计算每个点分别到k个聚类中心的聚类，然后将该点分到最近的聚类中心，这样就行成了k个簇；再重新计算每个簇的质心(均值)；重复以上24步，直到质心的位置不再发生变化或者达到设定的迭代次数。类。三、实验内容(0叭(1叭(01几(11几(2(12几(22几“针刈实例数据阿心-(32人(6

2、6)(76几(86,(67口77/,(S八(9?/#(7S)(S8(9叭(8叭(99)r按照K均值聚类原理采用耿氏距离作为狮量，基丁Matlab制程序，将数据聚集齿瓯炎(2)使用Marlab中的kmoan呂歯数，对苴进行聚类。程序清单：clc,clear;%1、定义实例数据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、定义K值，即划分为两个聚类K=2;%3、调用kmeans函数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、对实施数据进行多次迭代计算距离，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聚类结果：462(1,:)=count/numberend一eoid43_end4950l飾令行窗口*蓋MATLAB?IB娄闻有关快泓门的濱關*Figure1_l刘电E）幅埶）鱼锁血桂人工具糜面（O徒酗帮助（H）復匡1fenReplicate1,1lteratlonshtotalsuiriorBeEt七口taisumafdistances=37.70B34.41164.29419,00008

5、,0000fii打开灰度图像基丁K均值聚类算法实现图像分割口ffil-o代码清单：clc;clearall;cat=imread(cat.jpg);m,n=size(cat);%两个class聚类globalnew_1,globalclass1,globalclass2;k=1;forj=1:1:nfori=1:1:mnew_1(k)=cat(i,j);k=k+1;endend%对所有灰度值进行排序sort_cat=sort(new_1);%对直方图挑选两个中心点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;%遍历所有的数进行聚类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%获得阔值xout=new_xout1(j),new_xout2(j);mythreshlod=mean(xout);%划分图像i=1;j=1;fork=1:1:m*nif(new_1(k)matlab口器学习实验实验2缩辑器-E;湄序存敢rratlatA肌器字习实5S3T2.rn?X工柞I上T-rjiTFigure1-X文件曰鞘辑登看阻AD工具案面劝窗口也茱助凹;|.曰*由ID囲Hul-惊图=;四、