Klusterointi ja luokittelu
Klustereita ja luokitustekniikoita käytetään koneen oppimisessa, tiedonhaussa, kuvankatselmuksessa ja siihen liittyvissä tehtävissä.
Nämä kaksi strategiaa ovat kaksi tiedonsiirto-prosessin pääosastoa. Tietojen analysointimallissa nämä ovat välttämättömiä algoritmien hallinnassa. Erityisesti molemmat prosessit jakavat datan sarjoiksi. Tämä tehtävä on erittäin tärkeä nykypäivän tieto-ikäisenä, koska kehityksen tarpeisiin yhdistetty valtava määrä lisäystä on helpotava.
Erityisesti klusterointi ja luokittelu auttaa ratkaisemaan globaaleja kysymyksiä, kuten rikollisuutta, köyhyyttä ja tauteja tietotieteen kautta.
Mikä on klusterointi?
Pohjimmiltaan klusterointiin kuuluu tietojen ryhmittely suhteessa niiden samankaltaisuuksiin. Se koskee ensisijaisesti etäisyyden mittauksia ja klustereiden algoritmeja, jotka laskevat tietojen erot ja jakavat ne systemaattisesti.
Esimerkiksi opiskelijat, joilla on samankaltaiset oppimistyypit, ryhmitellään yhteen ja opetetaan erikseen oppimislähtöisistä oppimisympäristöistä. Tiedonlouhinnassa klusterointia kutsutaan yleisimmin "valvomatta oppimismenetelmäksi", koska ryhmittely perustuu luonnolliseen tai luontaiseen ominaisuuteen.
Sitä sovelletaan useilla tiedekunnilla, kuten tietotekniikalla, biologia, kriminologia ja lääketiede.
Klusteroinnin ominaisuudet:
- Ei tarkkaa määritelmää
Klusteroinnilla ei ole tarkkaa määritelmää, joten on olemassa erilaisia klusterointialgoritmeja tai klusterimalleja. Karkeasti ottaen klusterointityypit ovat kovaa ja pehmeää. Kova klusterointi koskee kohteen merkitsemistä yksinkertaisesti klusterin jäseneksi vai ei. Sitä vastoin pehmeä klusterointi tai sumea klusterointi määrittää sen, miten jokin tiettyyn ryhmään kuuluu.
- Vaikea arvioida
Klusterointianalyysin tulosten validointia tai arviointia on usein vaikea saada selville sen luontaisen epätarkkuuden vuoksi.
- valvomatta
Koska se on valvomaton oppimisstrategia, analyysi perustuu vain nykyisiin piirteisiin. joten tiukkaa sääntelyä ei tarvita.
Mikä on luokitus?
Luokittelu edellyttää tarrojen osoittamista olemassa oleviin tilanteisiin tai luokkiin; näin ollen termi "luokittelu". Esimerkiksi oppilaat, joilla on tiettyjä oppimisominaisuuksia, luokitellaan visuaaliseksi oppijoiksi.
Luokittelu tunnetaan myös nimellä "valvottu oppimismenetelmä", jossa koneet oppivat jo merkityistä tai luokitelluista tiedoista. Se on hyvin sovellettavissa kuvion tunnistamiseen, tilastoihin ja biometriikkaan.
Luokittelun ominaisuudet
- Käyttää "luokittelija"
Tietojen analysointiin luokittelija on määritelty algoritmi, joka konkreettisesti kartoittaa tietyn tietyn luokan. Esimerkiksi luokittelualgoritmi kouluttaisi mallin tunnistamaan, onko tietty solu pahanlaatuinen tai hyvänlaatuinen.
- Arvioitu yhteisillä metrillä
Luokitusanalyysin laatu arvioidaan usein tarkkuuden ja muistutuksen avulla, jotka ovat suosittuja metrisiä menetelmiä. Luokittelija arvioidaan sen tarkkuuden ja herkkyyden tuotoksen tunnistamisessa.
- valvottu
Luokitus on valvottu oppimismenetelmä, koska se osoittaa aiemmin määrätyt identiteetit vertailukelpoisten ominaisuuksien perusteella. Se johtaa funktion merkittyyn harjoitusohjelmaan.
Klusteroinnin ja luokittelun väliset erot
- Valvonta
Tärkein ero on se, että klusterointi on valvomatonta ja sitä pidetään "itseopiskeluna", kun taas luokittelu valvoo, koska se riippuu ennalta määritetyistä tarroista.
- Harjoitteluvälineen käyttö
Klusterointi ei herättänyt mielenkiintoisesti harjoittelujoukkoja, jotka ovat ryhmiä ryhmiin, joita käytetään ryhmittymien luomiseen, kun taas luokittelu vaatii välttämättä koulutussarjoja samanlaisten ominaisuuksien tunnistamiseksi.
- Pakkausmerkinnät
Klusterointi toimii merkitsemättömien tietojen kanssa, koska se ei vaadi koulutusta. Toisaalta luokittelu käsittelee sekä merkitsemättömiä että leimattuja tietoja prosessissaan.
- tavoite
Klusteroitavat ryhmät esineitä, joiden tarkoituksena on supistaa suhteita sekä oppia uusia tietoja piilomalleista, kun luokitus pyrkii määrittämään, mikä nimenomainen ryhmä johonkin tiettyyn kohteeseen kuuluu.
- yksityiskohdat
Vaikka luokittelu ei täsmennä, mitä on opittava, klusterointi määrittää tarvittavan parannuksen, koska se osoittaa eroja tarkastelemalla tietojen samankaltaisuutta.
- vaiheissa
Yleensä klusterointi koostuu vain yhdestä vaiheesta (ryhmittely), kun luokituksessa on kaksi vaihetta, koulutus (malli oppii harjoittelutietojen joukosta) ja testaus (tavoiteluokka ennustetaan).
- Reunaehdot
Raja-olosuhteiden määrittäminen on erittäin tärkeää luokitteluprosessissa verrattuna klusterointiin. Esimerkiksi luokittelun määrittelemiseksi tarvitaan "alhaisen" prosenttiosuuden tuntemus verrattuna "kohtalaiseen" ja "korkea" -arvoon.
- ennustus
Klusterointiin verrattuna luokittelu liittyy entistä paremmin ennusteeseen, koska se pyrkii erityisesti identiteettiluokkiin. Tätä voidaan esimerkiksi käyttää "kasvojen avainpisteiden havaitsemisessa", koska sitä voidaan käyttää ennustamaan, onko tietty todistaja valehtelee vai ei.
- Monimutkaisuus
Koska luokittelu koostuu useammasta vaiheesta, käsittelee ennakointia ja sisältää tutkintoja tai tasoja, sen luonne on monimutkaisempi kuin klusterointi, joka liittyy lähinnä samankaltaisten attribuuttien ryhmittelyyn.
- Todennäköisten algoritmien määrä
Klusterointialgoritmit ovat lähinnä lineaarisia ja epälineaarisia, kun taas luokittelu koostuu useista algoritmisista työkaluista, kuten lineaarisista luokittelijoista, neuroverkoista, ytimen arvioinnista, päätöksentekijöistä ja tukivektorikoneista.
Klusterointi vs. luokittelu: Taulukko, jossa verrataan klusteroitumisen ja luokituksen välistä eroa
| klustereiden | Luokitus |
| Valvomaton tieto | Valvotut tiedot |
| Ei ole kovin arvokasta harjoittelujoukkoja | Onko erittäin arvokas harjoittelu asetettu |
| Toimii yksinomaan leimaamattomilla tiedoilla | Sisältää sekä merkitsemättömät että merkityt tiedot |
| Tarkoituksena on tunnistaa samankaltaisuudet tietojen välillä | Tarkoittaa tarkistaa, mihin datum kuuluu |
| Määrittää vaaditut muutokset | Ei määritellä tarvittavia parannuksia |
| On yksi vaihe | Siinä on kaksi vaihetta |
| Raja-olojen määrittäminen ei ole ensiarvoisen tärkeää | Raja-olosuhteiden tunnistaminen on välttämätöntä vaiheiden toteuttamisessa |
| Ei yleensä käsitellä ennustusta | Tarjoaa ennustusta |
| Käytetään pääasiassa kahta algoritmia | Käytettävissä on useita todennäköisiä algoritmeja |
| Prosessi on vähemmän monimutkainen | Prosessi on monimutkaisempi |
Yhteenveto klustereista ja luokituksesta
- Sekä klusterointi- että luokitteluanalyysejä käytetään erittäin paljon tiedonhankintaprosesseissa.
- Näitä tekniikoita sovelletaan moniin tieteisiin, jotka ovat välttämättömiä maailmanlaajuisten kysymysten ratkaisemisessa.
- Useimmiten klusterointi käsittelee valvomatta tietoja; siis merkitsemätön, kun taas luokittelu toimii valvottavien tietojen kanssa; näin merkitty. Tämä on yksi tärkeimmistä syistä, miksi klusterointi ei edellytä koulutusjoukkoja luokittelun aikana.
- Luokitteluun liittyy useita algoritmeja verrattuna klusterointiin.
- Klusterointi pyrkii varmistamaan, miten tiedot ovat samanlaisia tai erilaisia toisistaan, kun luokittelu keskittyy datan "luokkien" tai ryhmiin. Tämä tekee klusterointiprosessista entistä enemmän raja-olosuhteita ja luokitusanalyysin monimutkaisemmaksi siinä mielessä, että se sisältää enemmän vaiheita.
