OPTICS聚類演算法原理

2021-07-06 05:59:22 字數 1078 閱讀 2088

optics聚類演算法是基於密度的聚類演算法,全稱是ordering points to identify the clustering structure,目標是將空間中的資料按照密度分布進行聚類,其思想和dbscan非常類似,但是和dbscan不同的是,optics演算法可以獲得不同密度的聚類,直接說就是經過optics演算法的處理,理論上可以獲得任意密度的聚類。因為optics演算法輸出的是樣本的乙個有序佇列,從這個佇列裡面可以獲得任意密度的聚類。

optics演算法的基礎有兩點,

乙個是輸入的引數,包括:半徑

ε ,和最少點數mi

npts

。 另乙個是相關概念的定義:

核心點的定義,如果乙個點的半徑內包含點的數量不少於最少點數,則該點為核心點,數學描述即 nε

(p)>=mi

npts

在這個基礎上可以引出核心距離的定義,即對於核心點,距離其第mi

npts

th近的點與之的距離co

redi

st(p

)={u

ndif

ed,m

inpt

sthd

ista

ncei

nn(p

),if n(p

)<=mi

npts

else

可達距離,對於核心點p,o到p的可達距離定義為o到p的距離或者p的核心距離,即公式re

achd

ist(

o,p)

={un

dife

d,ma

x(co

redi

st(p

),di

st(o

,p))

,if n(

p)<=mi

npts

else

o到p直接密度可達,即p為核心點,且p到o的距離小於半徑。

optics演算法的難點在於維護核心點的直接可達點的有序列表。演算法的計算過程如下:

給定半徑

ε ,和最少點數mi

npts

,就可以輸出所有的聚類。

計算過程為:

給定結果佇列

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