自定义数据集,使用scikit-learn 中K均值包 进行聚类

代码:

复制代码
# 导入必要的库
import matplotlib.pyplot as plt  # 用于绘制图形
from sklearn.cluster import KMeans  # KMeans 聚类算法
import numpy as np  # 数值计算库

# 定义 class1 到 class4 的数据点,模拟四个不同的类(每个类7个二维点)
class1_points = np.array([[1.9, 1.2],
                          [1.5, 2.1],
                          [1.9, 0.5],
                          [1.5, 0.9],
                          [0.9, 1.2],
                          [1.1, 1.7],
                          [1.4, 1.1]])

class2_points = np.array([[-1.9, 1.2],
                          [-1.5, 2.1],
                          [-1.9, 0.5],
                          [-1.5, 0.9],
                          [-0.9, 1.2],
                          [-1.1, 1.7],
                          [-1.4, 1.1]])

class3_points = np.array([[1.9, -1.2],
                          [1.5, -2.1],
                          [1.9, -0.5],
                          [1.5, -0.9],
                          [0.9, -1.2],
                          [1.1, -1.7],
                          [1.4, -1.1]])

class4_points = np.array([[-1.9, -1.2],
                          [-1.5, -2.1],
                          [-1.9, -0.5],
                          [-1.5, -0.9],
                          [-0.9, -1.2],
                          [-1.1, -1.7],
                          [-1.4, -1.1]])

# 将四个类的数据合并成一个大的数据集 'data',这是所有数据点的集合
data = np.concatenate((class1_points, class2_points, class3_points, class4_points))

# 创建一个 1x2 的子图布局,figsize 控制图形大小
fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, figsize=(12, 6))

# k 为聚类的数量,设定为 4,即我们预期将数据聚成四类
k = 4

# 在 ax1 上绘制所有数据点,s=50 控制点的大小
ax1.scatter(data[:, 0], data[:, 1], s=50)
ax1.set_title("Original Data")  # 设置图表标题

# 初始化 KMeans 聚类模型,设定聚类数量 k 和最大迭代次数为 30
km = KMeans(n_clusters=k, max_iter=30)

# 使用 KMeans 聚类算法对数据进行训练
km.fit(data)

# 获取聚类中心(每个聚类的质心)
centeroids = km.cluster_centers_

# 使用 KMeans 的 predict 方法预测每个数据点所属的簇
y_kmean = km.predict(data)

# 打印每个数据点所属的簇的索引
print(y_kmean)

# 在 ax2 上绘制聚类的结果
for i in range(k):
    # 提取当前簇的数据点
    cluster_points = data[y_kmean == i]
    # 获取当前簇的质心
    centroid = centeroids[i]
    # 将当前簇的每个点与质心连接,并用虚线绘制
    for cluster_point in cluster_points:
        ax2.plot([cluster_point[0], centroid[0]], [cluster_point[1], centroid[1]], 'k--')

# 在 ax2 上绘制所有数据点,并根据聚类结果着色
ax2.scatter(data[:, 0], data[:, 1], c=y_kmean, s=50)

# 在聚类结果图上绘制每个簇的质心(用黑色标记,点的大小为 100,透明度为 0.5)
ax2.scatter(centeroids[:, 0], centeroids[:, 1], c='black', s=100, alpha=0.5)

# 设置图表标题
ax2.set_title("KMeans Clustering Result")

# 显示绘制的图形
plt.show()

结果:

相关推荐
zhumin7261 天前
舆情聚类与政府投诉联动分析:基于时间序列的社会治理框架
机器学习·数据挖掘·聚类
2zcode5 天前
项目文档:基于MATLAB图像处理与FCM聚类的骨癌X射线影像辅助检测系统设计与实现
图像处理·matlab·聚类
金融小师妹11 天前
多因子宏观推演模型:地缘局势风险与利率预期共振下,黄金价格为何持续承压的智能预测框架
均值算法·线性回归·transformer
happyprince12 天前
01_scikit-learn-项目全景_架构与设计哲学
python·架构·scikit-learn
qq_3553570212 天前
SKC智能知识管理系统-设计分享 之 知识聚类图谱
机器学习·数据挖掘·聚类
树谷-胡老师16 天前
1980–2024 年全球干旱事件时空聚类数据集
机器学习·数据挖掘·聚类
大鱼>17 天前
Scikit-learn Pipeline:构建可复用的 ML 流水线
python·机器学习·scikit-learn
ednO8nqdR17 天前
Python小游戏制作:如何实现可配置的跨分辨率界面布局
python·plotly·django·virtualenv·scikit-learn·fastapi·pygame
大鱼>19 天前
超参数调优进阶:Optuna/Bayesian/Early Stopping
人工智能·学习·机器学习·聚类
大鱼>19 天前
生成对抗网络(GAN)原理与实战
人工智能·学习·机器学习·聚类