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原文出处：拓端数据部落公众号

本文以iris数据和模仿数据为例，帮忙客户了比拟R语言Kmeans聚类算法、PAM聚类算法、 DBSCAN聚类算法、 AGNES聚类算法、 FDP聚类算法、 PSO粒子群聚类算法在 iris数据后果可视化剖析中的优缺点。后果：聚类算法的聚类后果在直观上无显著差别，但在利用上有不同的侧重点。在 钻研中，不能仅仅依附传统的统计办法来进行聚类分析，而应该采纳多种数据挖掘伎俩相结合，综合利用各种办法的劣势，剖析不同的数据集，从中找到适宜本人钻研须要的聚类分析办法。

查看数据

head(y)##           y 1      y 2      y 3      y 4      y 5      y 6      y 7  ## [1,] 2.386422 1.528006 2.013216 1.522790 2.530115 2.127977 2.654109  ## [2,] 1.740713 2.013977 2.322683 1.956941 1.799946 2.298104 2.146921  ## [3,] 2.072196 2.129213 2.087725 2.146289 2.213800 2.459264 2.319424  ## [4,] 2.418096 1.852121 1.668246 2.418176 2.513029 2.048056 1.996828  ## [5,] 1.485875 2.072700 1.921772 1.645422 1.655471 1.840675 2.368683  ## [6,] 2.111412 1.868223 2.022289 2.310057 1.716986 2.031257 2.069675  ##           y 8      y 9     y 10  ## [1,] 1.964454 2.050723 1.755493  ## [2,] 2.255674 1.836552 2.432906  ## [3,] 1.859537 1.527330 2.227598  ## [4,] 1.460083 2.033105 1.743962  ## [5,] 2.364364 2.123679 1.741008  ## [6,] 2.211410 2.073793 1.424886

Kmeans算法聚类

k均值聚类算法（k-means clustering algorithm）是一种迭代求解的聚类剖析算法，其步骤是，预将数据分为K组，则随机选取K个对象作为初始的聚类核心，而后计算每个对象与各个种子聚类核心之间的间隔，把每个对象调配给间隔它最近的聚类核心。
聚类数为2，将数据聚成2个类别

查看模型后果

  summary(cl)##              Length Class  Mode    ## cluster      2000   -none- numeric  ## centers        20   -none- numeric  ## totss           1   -none- numeric  ## withinss        2   -none- numeric  ## tot.withinss    1   -none- numeric  ## betweenss       1   -none- numeric  ## size            2   -none- numeric  ## iter            1   -none- numeric  ## ifault          1   -none- numericpch1=rep("1",1000)#类标号pch2=rep("2",1000)

PAM算法聚类

pam聚类算法 PAM (Partitioning Around Medoids) 聚类算法属于基于质心的聚类算法,它是K-Medoids算法的一种变体。

DBSCAN算法聚类

DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,具备噪声的基于密度的聚类办法)是一种很典型的密度聚类算法。

ds<-dbscan(y

其中彩色的2代表分类谬误的第2个类别，因而能够看到该数据集中dbscan的分类后果最好。

iris数据

Iris数据集是罕用的分类试验数据集，由Fisher, 1936收集整理。Iris也称鸢尾花卉数据集，是一类多重变量剖析的数据集。数据集蕴含150个数据样本，分为3类，每类50个数据，每个数据蕴含4个属性。可通过花萼长度，花萼宽度，花瓣长度，花瓣宽度4个属性预测鸢尾花卉属于（Setosa，Versicolour，Virginica）三个品种中的哪一类。

#查看数据    head(y)##   Sepal.Length Sepal.Width Petal.Length Petal.Width Species  ## 1          5.1         3.5          1.4         0.2  setosa  ## 2          4.9         3.0          1.4         0.2  setosa  ## 3          4.7         3.2          1.3         0.2  setosa  ## 4          4.6         3.1          1.5         0.2  setosa  ## 5          5.0         3.6          1.4         0.2  setosa  ## 6          5.4         3.9          1.7         0.4  setosa

Kmeans算法聚类

聚类数为3，将数据聚成3个类别

plot(y[,1:2],col= (cl$cluster

DBSCAN算法聚类

ds<-dbscan(y[,1:4]

后果比拟图

plot(y,col=cl$cluste

AGNES算法

“算法是凝聚的档次聚类办法。AGNES最后将每个对象作为一个簇，而后这些簇依据某些准则被一步一步地合并。例如，在簇A中的一个对象和簇B中的一个对象之间的间隔是所有属于不同簇的对象之间最小的，AB可能被合并。

agn1 <- agnes(votespres <- apcluster(neg## create two Gaussian clouds   ## APResult object  ##  ## Number of samples     =  150  ## Number of iterations  =  138  ## Input preference      =  -31.0249  ## Sum of similarities   =  -45.0528  ## Sum of preferences    =  -124.0996  ## Net similarity        =  -169.1524  ## Number of clusters    =  4  ##  ## Exemplars:  ##    8 64 81 103  ## Clusters:  ##    Cluster 1, exemplar 8:  ##       1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26  ##       27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49  ##       50  ##    Cluster 2, exemplar 64:  ##       51 52 53 55 56 57 59 62 64 66 67 69 71 72 73 74 75 76 77 78 79 84 85

plot(apres, x)

PSO 粒子群聚类算法

“PSO是粒子群优化算法(——Particle Swarm Optimization)的英文缩写,是一种基于种群的随机优化技术,由Eberhart和Kennedy于1995年提出。粒子群算法模拟昆虫、兽群、鸟群和鱼群等的群集行为,这些群体依照一种单干的形式寻找食物,群体中的每个成员通过学习它本身的教训和其余成员的教训来一直扭转其搜寻模式。

myPSO <- function(x, k,  w) {  #创立随机质心  centroid_acak <- sample(c(1:length(x[,1])), k, replace = FALSE)  centroid <- x[centroid_acak,1:length(x)]    #计算欧几里得间隔  hitung_jarak <- function(x){    sqrt(      for(i in 1:length(x)) {        euclidean <- ((x[i] - centro

FDP 聚类算法

针对密度峰值算法 FDP在找到聚类核心后，调配其余数据时存在的破绽，提出了基于密度聚类算法 DBSCAN的改良办法。具体做法是求出聚类核心后利用DBSCAN 算法将其余数据调配到正确的类别中，保障了在调配其余数据时思考到数据和数据之间的关联性,而不是间接简略的将所有数据调配到离得最近的那个核心所在的类别中。所提算法和原始FDP算法相比，可解决非凸数据、能失去更好的聚类后果。

fdp<-function(X,G,p=rep(FALSE){  if(is.null(TstX)==TRUE) TstX<-X  n<-nrow(TstX)  belong<-matrix(    plot(iris,col=cl

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