• 제목/요약/키워드: clustering validity index

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클러스터 타당성 평가기준을 이용한 최적의 클러스터 수 결정을 위한 고속 탐색 알고리즘 (Fast Search Algorithm for Determining the Optimal Number of Clusters using Cluster Validity Index)

  • 이상욱
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권9호
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    • pp.80-89
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    • 2009
  • 클러스터링 알고리즘에서 최적의 클러스터 수를 결정하기 위한 효율적인 고속 탐색 알고리즘을 소개한다. 제안하는 방법은 클러스터링 적합도의 척도로 사용되는 클러스터 타당성 평가기준을 토대로 한다. 데이터 집합에 클러스터링 프로세스를 진행하여 최적의 클러스터 형상에 도달하게 되면 클러스터 타당성 평가기준은 최대 혹은 최소값을 가질 것으로 기대한다. 본 논문에서는 최적의 클러스터 개수를 찾기 위한 고속의 비소모적 탐색 방법을 설계하고 실제 클러스터링과 접목한다. 제안하는 알고리즘은 k-means++ 클러스터링 알고리즘에 적용하였고, 클러스터 타당성 평가기준으로써 CB 및 PBM 타당성 평가기준 방법을 사용하였다. 몇몇의 가상 데이터 집합과 실제 데이터 집합에 실험한 결과, 제안하는 방법은 정확도의 손실 없이 계산 효율을 획기적으로 증가시킴을 보여주었다.

경영사례를 이용한 군집화 유효성 지수의 성능비교 (Performance Comparison of Clustering Validity Indices with Business Applications)

  • 이수현;정영선;김재윤
    • 한국경영과학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.17-33
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    • 2016
  • Clustering is one of the leading methods to analyze big data and is used in many different fields. This study deals with Clustering Validity Index (CVI) to verify the effectiveness of clustering results. We compare the performance of CVIs with business applications of various field. In this study, the used CVIs for comparing performance are DU, CH, DB, SVDU, SVCH, and SVDB. The first three CVIs are well-known ones in the existing research and the last three CVIs are based on support vector data description. It has been verified with outstanding performance and qualified as the application ability of CVIs based on support vector data description.

VS-FCM: Validity-guided Spatial Fuzzy c-Means Clustering for Image Segmentation

  • Kang, Bo-Yeong;Kim, Dae-Won
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제10권1호
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    • pp.89-93
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    • 2010
  • In this paper a new fuzzy clustering approach to the color clustering problem has been proposed. To deal with the limitations of the traditional FCM algorithm, we propose a spatial homogeneity-based FCM algorithm. Moreover, the cluster validity index is employed to automatically determine the number of clusters for a given image. We refer to this method as VS-FCM algorithm. The effectiveness of the proposed method is demonstrated through various clustering examples.

K-means 알고리즘 기반 클러스터링 인덱스 비교 연구 (A Performance Comparison of Cluster Validity Indices based on K-means Algorithm)

  • 심요성;정지원;최인찬
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제16권1호
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    • pp.127-144
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    • 2006
  • The K-means algorithm is widely used at the initial stage of data analysis in data mining process, partly because of its low time complexity and the simplicity of practical implementation. Cluster validity indices are used along with the algorithm in order to determine the number of clusters as well as the clustering results of datasets. In this paper, we present a performance comparison of sixteen indices, which are selected from forty indices in literature, while considering their applicability to nonhierarchical clustering algorithms. Data sets used in the experiment are generated based on multivariate normal distribution. In particular, four error types including standardization, outlier generation, error perturbation, and noise dimension addition are considered in the comparison. Through the experiment the effects of varying number of points, attributes, and clusters on the performance are analyzed. The result of the simulation experiment shows that Calinski and Harabasz index performs the best through the all datasets and that Davis and Bouldin index becomes a strong competitor as the number of points increases in dataset.

A Cluster validity Index for Fuzzy Clustering

  • Lee, Haiyoung
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.621-626
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    • 1999
  • In this paper a new cluster validation index which is heuristic but able to eliminate the monotonically decreasing tendency occurring in which the number of cluster c gets very large and close to the number of data points n is proposed. We review the FCM algorithm and some conventional cluster validity criteria discuss on the limiting behavior of the proposed validity index and provide some numerical examples showing the effectiveness of the proposed cluster validity index.

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K-평균 군집화의 재현성 평가 및 응용 (Reproducibility Assessment of K-Means Clustering and Applications)

  • 허명회;이용구
    • 응용통계연구
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    • 제17권1호
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    • pp.135-144
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    • 2004
  • K-평균 군집화(K-means clustering)는 고객 세분화(customer segmentation) 등 데이터 마이닝에서 중요한 한 몫을 하는 비지도 학습방법 (unsupervised learning method)이다. K-평균 군집화가 재현성(reproducibility)이 있는가를 보기 위하여, 다수의 기존 연구에서는 관측 자료를 2개 셋으로 나눈 자료 분할(data partitioning) 방법이 활용되고 있다. 본 교신에서 우리는 이보다 개념적으로 명확한 새로운 자료 분할 방법을 제안한다. 이 방법은 관측 자료를 3개 셋으로 나누어 그 중 2개 자료 셋을 독립적인 군집화 규칙을 생성하는 데 사용하고 나머지 1개의 자료 셋을 규칙간 일치성을 테스트하는데 사용한다. 또한 2개의 군집화 규칙간 일치성 평가를 위한 지표로서 엔트로피 기준의 환용 방법을 제시한다.

Nearest neighbor and validity-based clustering

  • Son, Seo H.;Seo, Suk T.;Kwon, Soon H.
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제4권3호
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    • pp.337-340
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    • 2004
  • The clustering problem can be formulated as the problem to find the number of clusters and a partition matrix from a given data set using the iterative or non-iterative algorithms. The author proposes a nearest neighbor and validity-based clustering algorithm where each data point in the data set is linked with the nearest neighbor data point to form initial clusters and then a cluster in the initial clusters is linked with the nearest neighbor cluster to form a new cluster. The linking between clusters is continued until no more linking is possible. An optimal set of clusters is identified by using the conventional cluster validity index. Experimental results on well-known data sets are provided to show the effectiveness of the proposed clustering algorithm.

Comparison of time series clustering methods and application to power consumption pattern clustering

  • Kim, Jaehwi;Kim, Jaehee
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제27권6호
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    • pp.589-602
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    • 2020
  • The development of smart grids has enabled the easy collection of a large amount of power data. There are some common patterns that make it useful to cluster power consumption patterns when analyzing s power big data. In this paper, clustering analysis is based on distance functions for time series and clustering algorithms to discover patterns for power consumption data. In clustering, we use 10 distance measures to find the clusters that consider the characteristics of time series data. A simulation study is done to compare the distance measures for clustering. Cluster validity measures are also calculated and compared such as error rate, similarity index, Dunn index and silhouette values. Real power consumption data are used for clustering, with five distance measures whose performances are better than others in the simulation.

효모 마이크로어레이 유전자발현 데이터에 대한 군집화 비교 (Comparison of clustering with yeast microarray gene expression data)

  • 이경아;김재희
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제22권4호
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    • pp.741-753
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    • 2011
  • 마이크로어레이 유전자 발현데이터인 효모데이터를 이용하여 군집분석을 실시하였다. 모형기반 군집방법, K-평균법, 중앙값 중심분포 (PAM), 자기 조직화 지도 (SOM), 계층적 Ward 군집방법을 이용하여 군집화를 실시하고, 연결성 측도 (connectivity), Dunn지수, 실루엣 측도 (silhouette)를 이용하여 각 군집방법에 대한 유효성을 측정하고 군집분석 결과를 비교하고자한다.

AMI로부터 측정된 전력사용데이터에 대한 군집 분석 (Clustering load patterns recorded from advanced metering infrastructure)

  • 안효정;임예지
    • 응용통계연구
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    • 제34권6호
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    • pp.969-977
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    • 2021
  • 본 연구에서는 Hierarchical K-means 군집화 알고리즘을 이용해 서울의 A아파트 가구들의 전력 사용량 패턴을 군집화 하였다. 차원을 축소해주면서 패턴을 파악할 수 있는 Hierarchical K-means 군집화 알고리즘은 기존 K-means 군집화 알고리즘의 단점을 보완하여 최근 대용량 전력 사용량 데이터에 적용되고 있는 방법론이다. 본 연구에서는 여름 저녁 피크 시간대의 시간당 전력소비량 자료에 대해 군집화 알고리즘을 적용하였으며, 다양한 군집 개수와 level에 따라 얻어진 결과를 비교하였다. 결과를 통해 사용량에 따라 패턴이 군집화 됨을 확인하였으며, 군집화 유효성 지수들을 통해 이를 비교하였다.