Data Science Academy · 课时

k-Means 以及如何选择 k

肘部法和轮廓系数法

第 2 / 4 课13 个步骤

k-Means 以及如何选择 k 是 CoddyKit 上的免费 Data Science Academy 课时。 这是第 2 节课,共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 Data Science Academy 学习路径的一部分,你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Data Science Academy 课程共包含 4 节课。

首选聚类算法

k-Means 是最流行的聚类算法:它围绕中心锚点对数据点进行分组,将数据划分为 k 个群组。🎯

质心就是锚点

每个簇都有一个质心,即其成员位置的平均值。数据点会加入质心距离自己最近的簇。

反复进行的过程

k-Means 会交替执行两个步骤:将每个数据点分配给最近的质心,然后根据新的成员重新计算每个质心。

结果逐渐稳定

这些步骤会不断重复,直到分配结果不再变化。此时算法已经收敛,簇也就确定了。

先选择 k

k-Means 无法自行确定群组数量。您必须事先选择k,而合适的值通常并不明显。

一行代码运行

scikit-learn 让拟合变得十分简单。将 n_clusters 设置为您选择的 k,然后对经过缩放的数据调用 fit。

from sklearn.cluster import KMeans
model = KMeans(n_clusters=3).fit(X)

惯性衡量紧密程度

拟合后,inertia 会报告数据点到其质心的距离平方总和。数值越低,簇就越紧密。

model.inertia_

肘部法

绘制多个 k 值对应的惯性。当曲线出现明显弯折时,这个肘部位置通常对应较好的簇数量。

收益递减

超过肘部之后,增加簇的数量几乎不会降低惯性。这种趋于平缓的现象表明您只是在拆分已经拟合良好的群组。

轮廓系数

另一个参考指标是轮廓系数:它会奖励靠近自身簇、远离其他簇的数据点。

from sklearn.metrics import silhouette_score

更聪明地开始

随机初始化可能得到较差结果,因此 scikit-learn 默认使用k-means++,将初始质心分散开来,以获得更稳定的结果。

快速检查

让我们检查一下如何选择合理的 k。

回顾

k-Means 围绕质心对数据点进行分组,并使用指定的 k;肘部法和轮廓系数可以帮助您更好地选择 k。🎯

免费开始

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在浏览器中编写并运行真实代码,获得全天候 AI 导师的即时帮助,并在网页或应用中继续学习。

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常见问题解答

「k-Means 以及如何选择 k」课时是免费的吗?

是的 — 「k-Means 以及如何选择 k」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习(内置代码编辑器和全天候 AI 导师)并解锁 Data Science Academy 课程的其余内容,请升级到 CoddyKit PRO。 Data Science Academy 课程共包含 4 节课。

「k-Means 以及如何选择 k」这节课中我会学到什么?

肘部法和轮廓系数法 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Data Science Academy,全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 Data Science Academy 需要有经验吗?

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Data Science Academy 课程适合初学者到高级学习者,你可以从这里开始或从头开始,按照自己的节奏学习。 这是第 2 节课,共 4 节。

「k-Means 以及如何选择 k」课时需要多长时间?

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动,所以你能稳步进步,并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 Data Science Academy 课中编写并运行代码吗?

能。每节 Data Science Academy 课都包含内置代码编辑器,你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码,并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

  1. 监督学习与无监督学习
  2. k-Means 以及如何选择 k
  3. 层次聚类和 DBSCAN
  4. 分析并命名您的簇
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