大数跨境
0
0

从混沌到秩序:无监督学习如何组织数据

从混沌到秩序:无监督学习如何组织数据 交点AI
2024-11-13
2
导读:从数据到洞察:监督学习必备知识


点击上方蓝色字关注


生信小白君













NO2. 机器学习|无监督学习


引言

在数据的海洋中,有些宝藏是未知的,它们隐藏在未标记的数据之中。无监督学习,就是探索这些未知领域的罗盘。它让机器自主发现数据中的模式和结构,无需任何先验知识。今天,我们一起来探索无监督学习如何揭示数据的秘密,发现那些未曾被问及的问题的答案。                 



什么是无监督学习?

无监督学习(Unsupervised Learning)是机器学习中的一种学习方式,它与有监督学习的主要区别在于,无监督学习不依赖于标注好的训练数据。在无监督学习中,模型需要根据输入数据的结构和分布规律来寻找数据的潜在模式、规律和结构,通常用于处理没有标签的数据集。

无监督式学习的主要方式

无监督学习的目标是从未标注的数据中发现数据的内部结构,通常通过聚类、降维、关联规则等多种方式完成特定任务。

聚类:聚类是无监督学习的最常见任务之一,目标是将数据点分成若干个组(即聚类),使得同一组内的数据点相似度较高,而不同组之间的数据点相似度较低。常见的聚类算法包括:

    • K-means 聚类基于中心点的迭代优化方法,计算每个点与各聚类中心的距离,并分配点到距离最近的聚类中心,直到收敛。

    • 层次聚类通过自底向上的合并或自顶向下的分裂方式进行聚类。

    • DBSCAN基于密度的聚类方法,能够发现任意形状的聚类,适合处理噪声


降维:降维是指将高维数据映射到低维空间的过程。降维通常用于数据可视化、数据压缩和去噪。常见的降维方法包括:

    • 主成分分析(PCA):一种线性降维方法,通过将数据投影到最大方差方向,减少数据的维度。

    • t-SNE:一种非线性降维方法,能够保留高维数据中的局部结构,常用于可视化

    • 自编码器:基于神经网络的非线性降维方法,能够学习到数据的低维表示


关联规则学习:关联规则学习用于发现数据中的关联模式或规则。常见的算法包括Apriori算法和Eclat算法。

    • Apriori算法一种经典的关联规则学习算法,通过频繁项集挖掘发现数据中常见的项之间的关系。

    • Eclat算法:另一种高效的关联规则挖掘算法,主要用于发现频繁项集。


无监督式学习的挑战

尽管无监督学习在许多领域中具有广泛的应用,但它仍然面临一些挑战:
    • 缺乏标签没有明确的目标输出,模型训练过程没有直接的监督信息,往往导致较为复杂的优化过程。

    • 评估困难与有监督学习不同,无监督学习的效果很难通过传统的准确度等指标来评估。

    • 聚类数目选择如K-means算法需要提前设定聚类数目(K),但实际应用中很难确定最优的K值。

    • 可解释性问题许多无监督学习方法(如深度学习的自编码器)可能缺乏良好的可解释性,使得最终模型的结果难以理解和信任。



END


公众号ID:gggabrielliu

长按指纹识别二维码关注

转发,点赞,在看,安排一下?




【声明】内容源于网络
0
0
交点AI
专注于分享人工智能 (AI) 前沿技术、行业最新动态,以及AI在生物研究、医疗健康、农业发展和科技创新等领域的多元化应用,为读者呈现人工智能驱动下的未来趋势和实践案例。
内容 21
粉丝 0
交点AI 专注于分享人工智能 (AI) 前沿技术、行业最新动态,以及AI在生物研究、医疗健康、农业发展和科技创新等领域的多元化应用,为读者呈现人工智能驱动下的未来趋势和实践案例。
总阅读0
粉丝0
内容21