taralino

Vergleich der Verfahren

Schließlich ist es äußerst lehrreich, die Ergebnisse des k-Means-Algorithmus mit denen des DBSCAN-Verfahrens zu vergleichen. Dazu dient das folgende Beispiel samt Aufgabe: Es werden Daten mit dem ClusteringData-Paket erstellt, die anschließend mit beiden Verfahren analysiert werden.

Beispiel

Es werden Daten mit dem ClusteringData-Paket erstellt, welche im Vergleich zwischen k-Means-Algorithmus und DBSCAN-Verfahren analysiert werden.

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <script src="taralino.js"></script>
</head>
<body>
<script>

// Daten erstellen
var X = ClusteringData.get(400, {clusters:4, radius:0.4, shape:0.6});

// Farbcodierung
var color = ["red","green","blue","yellow","orange","pink","violet","cyan"];

// k-Means-Algorithmus anwenden
var T = ClusterAnalysis.kmeans(X, 4, {runs:10, maximal_iterations:100});

// Ergebnis darstellen
Canvas.init([0,10], [0,10], {width:320, background:"lightgrey"});
for (var i = 0; i < X.length; i++) {
  Canvas.circle(X[i][0], X[i][1], 0.08, {fill:color[T[i]%color.length]});
};

// DBSCAN anwenden
var U = ClusterAnalysis.dbscan(X, {samples:5});

// Ergebnis darstellen
Canvas.init([0,10], [0,10], {width:320, background:"lightgrey"});
for (var i = 0; i < X.length; i++) {
  Canvas.circle(X[i][0], X[i][1], 0.08, {fill:color[U[i]%color.length]});
};

</script>
</body>
</html>

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Aufgabe

Mache dich mit dem Quellcode des Beispiels zuvor vertraut. Schaue dir dazu auch die Referenz zur Erzeugung der Datensätze an:

Zur Referenz

Variiere nun insbesondere die folgenden Parameter und beobachte die Auswirkungen:

Verändere die Anzahl an Clustern bei der Erstellung der Datensätze von vier auf einen Wert zwischen zwei und sieben.
Variiere den Radius sowie die Anzahl der Objekte bzw. Punkte bei der Erstellung der Datensätze.
Experimentiere mit den Optionen des k-Means-Algorithmus sowie des DBSCAN-Verfahrens.

Statt der Funktion ClusteringData.get zur Erzeugung der Datensätze kannst du auch ClusteringData.circles oder ClusteringData.moons verwenden:

Zur Referenz

Quiz

Hast du dich mit der Aufgabe beschäftigt? Stimmen die Beobachtungen mit deinen Erwartungen überein?

nein