Criterios de codo para determinar el número de racimo


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Aquí se menciona que uno de los métodos para determinar el número óptimo de grupos en un conjunto de datos es el "método del codo". Aquí el porcentaje de varianza se calcula como la relación entre la varianza entre grupos y la varianza total.

Me sentí difícil de entender este cálculo. ¿Alguien puede explicar cómo calcular el porcentaje de varianza para un conjunto de datos representado como matriz de características , donde es la dimensión de la característica es el número de puntos de datos . Yo uso el algoritmo k-means para la agrupación.FRmetro×nortemetronorte

Respuestas:


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La idea subyacente al algoritmo k-means es tratar de encontrar grupos que minimicen la varianza dentro del grupo (o hasta una constante la suma correspondiente de cuadrados o SS), lo que equivale a maximizar la SS entre grupos porque la varianza total es fijo. Como se menciona en la wiki, puede usar directamente el SS interno y observar su variación al aumentar el número de clústeres (como lo haríamos en el análisis factorial con un diagrama de pantalla): un cambio brusco en la evolución de SS sugiere una solución óptima , aunque esto simplemente se basa en la apreciación visual. Como la varianza total es fija, es equivalente estudiar cómo evoluciona la relación entre el SS y el total, también llamado porcentaje de varianza explicado, porque en este caso presentará una gran brecha de una k a la siguiente k +1.

En resumen, solo tiene que calcular la distancia al cuadrado entre cada punto de datos y su respectivo centro (o centroide), para cada grupo; esto le da el SS dentro, y el total dentro de SS es solo la suma del grupo específico WSS (transformarlos en varianza es solo una cuestión de dividirlos entre los grados de libertad correspondientes); el SS intermedio se obtiene restando el WSS total del SS total, obteniéndose este último considerando k = 1, por ejemplo.

Por cierto, con k = 1, WSS = TSS y BSS = 0.

Si después de determinar el número de grupos o dónde detenerse con el k-means, puede considerar la estadística Gap como una alternativa a los criterios de codo:

Tibshirani, R., Walther, G. y Hastie, T. (2001). Estimación del número de clústeres en un conjunto de datos a través de la estadística de brecha . JR Statist. Soc. B , 63 (2): 411-423.


+1 Gracias por la explicación detallada. Me preguntaba si la metodología para determinar el número óptimo de grupos cambia si uso una métrica de distancia diferente, por ejemplo, la similitud del coseno. ¿Tienes alguna idea sobre esto?
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