1. 定义和假设
定义:probabilistic clustering(model-base)
假设:数据服从正态分布
2. 算法内容
我们假设数据是由k个高斯(正态)分布混合生成的。每个分布有2个参数:μ和σ。
一个分布对应一个集群
从u和o的随机初始值开始
在每次估计后,我们计算每个例子属于每个分布(簇)的概率
利用概率,我们重新计算参数,直到它们不变。
案例
假设有20000个数据点,两个高斯分布,两个标准差都是2,使用GMM聚类。
- 初始化均值方差。标准差限定了,初始均值即可。随机初始化均值分别为-2和3
- 根据贝叶斯计算概率
0.5 是每个分布的权重 - 更新均值
新的均值是基于数据点的加权平均值计算的. 权重由每个数据点属于特定分布的概率决定 - 迭代和收敛, 重复步骤2和步骤3, 直到μ不再产生变化或变化非常小, 数据点最终分配给概率更高的分布
3. 和K-Means对比
k-means: crisp(hard)-assignment
GMM -- probabilistic(soft assignment)
GMM可以看作是k均值的泛化
GMM更灵活。允许椭圆的cluster而不是圆形