机器学习:Python实现聚类算法(二)之AP算法
1.算法简介 AP(Affinity Propagation)通常被翻译为近邻传播算法或者亲和力传播算法,是在2007年的Science杂志上提出的一种新的聚类算法。AP算法的基本思想是将全部数据点都当作潜在的聚类中心(称之为exemplar),然后数据点两两之间连线构成一个网络(相似度矩阵),再通过网络中各条边的消息(responsibility和availability)传递计算出各样本的聚类中心。 2.相关概念(假如有数据点i和数据点j) (图1) (图2) (图3) 1)相似度: 点j作为点i的聚类中心的能力,记为S(i,j)。一般使用负的欧式距离,所以S(i,j)越大,表示两个点距离越近,相似度也就越高。使用负的欧式距离,相似度是对称的,如果采用其他算法,相似度可能就不是对称的。 2)相似度矩阵:N个点之间两两计算相似度,这些相似度就组成了相似度矩阵。如图1所示的黄色区域,就是一个5*5的相似度矩阵(N=5) 3) preference:指点i作为聚类中心的参考度(不能为0),取值为S对角线的值(图1红色标注部分),此值越大,最为聚类中心的可能性就越大。但是对角线的值为0,所以需要重新设置对角线的值,既可以根据实际情况设置不同的值,也可以设置成同一值。一般设置为S相似度值的中值。(有的说设置成S的最小值产生的聚类最少,但是在下面的算法中设置成中值产生的聚类是最少的) 4