密度聚類
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
密度聚類的視頻教程
十分鐘掌握當前主要聚類方法及其原理（適用于新手入門）
講解了當前主要的幾種聚類方法包括k-means，層次聚類方法和密度聚類方法及其對應的原理，包含一些個人理解，歡迎大家在評論區交流討論，批評指正。
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密度聚類的實例教程
基于matlab的基于密度的噪聲應用空間聚類(DBSCAN)算法對點進行聚類，聚類結果效果好，DBSCAN不要求我們指定集群的數量，避免了異常值，并且在任意形狀和大小的集群中工作得非常好。它沒有質心，聚類簇是通過將相鄰的點連接在一起的過程形成的。優于kmeans。程序已調通，可直接運行。
聚類：此方法將集群中的相似數據分組。異常值可能未被檢測到，或者會落在集群之外。
2. 數據轉換：采取此步驟是為了將數據轉換為適合挖掘過程的適當形式。這涉及以下方式：
規范化：這樣做是為了在指定范圍（-1.0 到 1.0 或 0.0 到 1.0）內縮放數據值
Attribute Selection：在此策略中，從給定的屬性集構建新屬性以幫助挖掘過程。
離散化：這樣做是為了用區間級別或概念級別替換數字屬性的原始值。
概念層次結構生成：此處，屬性在層次結構中從較低級別轉換為較高級別。例如，屬性 “city” 可以轉換為 “country”。
3. 數據縮減：數據縮減是數據挖掘過程中的關鍵步驟，涉及在保留重要信息的同時減小數據集的大小。這樣做是為了提高數據分析的效率并避免模型過度擬合。數據縮減涉及的一些常見步驟包括：
Feature Selection（特征選擇）：這涉及從數據集中選擇相關特征的子集。執行特征選擇通常是為了從數據集中刪除不相關或冗余的特征。可以使用各種技術來完成，例如相關性分析、互信息和主成分分析 （PCA）。
特征提取：這涉及將數據轉換為低維空間，同時保留重要信息。當原始特征具有高維和復雜時，通常會使用特征提取?？梢允褂?PCA、線性判別分析 （LDA） 和非負矩陣分解 （NMF） 等技術來完成。
采樣：這涉及從數據集中選擇數據點的子集。采樣通常用于減小數據集的大小，同時保留重要信息?？梢允褂秒S機抽樣、分層抽樣和系統抽樣等技術來完成。
聚類：這涉及將相似的數據點分組到集群中。聚類通常用于通過將相似的數據點替換為具有代表性的質心來減小數據集的大小?？梢允褂?k-means、分層聚類和基于密度的聚類等技術來完成此操作。
壓縮：這涉及在保留重要信息的同時壓縮數據集。
展開 在通過傳感器識別到周邊物體之后，自動駕駛的決策系統一般通過聚類算法將周邊物體進行聚類，并根據物體位置做出決策。
接下來我們來展示一下自動駕駛控制系統的工作原理，控制系統主要進行場景理解和決策規劃兩方面工作，系統主要的工作步驟如下：
傳感器：
從環境中收集傳感器數據；
感知和定位：
識別和定位物體和標記；
場景表示：
了解環境參數和特征；
規劃決策：
路徑和運動規劃，根據駕駛策略尋找最優軌跡；
控制：
設置必要的車輛加速、減速、轉向和制動參數。
AVs 控制系統的主要組件
自動駕駛中的強化學習與監督學習
機器學習是指計算機程序通過已知經驗數據中進行訓練，通過迭代訓練以提高其在指定任務上預測準確性的過程。機器學習算法通常分為三大類流派，分別是監督學習、無監督學習和強化學習 (RL)。監督學習算法基于歸納推理，通常需要使用有標記的數據進行訓練，以執行分類或回歸，而無監督學習一般應用于未標記數據的密度估計或聚類等技術。相比之下強化學習比較自成一派，其通過與環境交互來提高其在指定任務上的性能，與監督和非監督學習使用損失函數進行迭代訓練的方式不同，強化學習一般使用獎勵函數進行訓練，比如OpenAI與王者榮耀的絕悟AI都屬于強化學習的范疇，一般在電競、機器人等方向上應用較多。
根據各類機器學習算法的特點，可以看出在“場景理解”的相關任務中，使用監督學習算法比較合適，而在“決策與規劃”任務中，又非強化學習算法莫屬。
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可以使用 k-means、分層聚類和基于密度的聚類等技術來完成此操作。
壓縮：這涉及在保留重要信息的同時壓縮數據集。壓縮通常用于減小數據集的大小，以便進行存儲和傳輸?？梢允褂眯〔▔嚎s、JPEG 壓縮和 gif 壓縮等技術來完成。
如何使用數據預處理？
我們之前已經指出，這是數據預處理在機器學習和 AI 應用程序開發的早期階段很重要的原因之一。
基于matlab的基于密度的噪聲應用空間聚類(DBSCAN)算法對點進行聚類，聚類結果效果好，DBSCAN不要求我們指定集群的數量，避免了異常值，并且在任意形狀和大小的集群中工作得非常好。它沒有質心，聚類簇是通過將相鄰的點連接在一起的過程形成的。優于kmeans。程序已調通，可直接運行。
監督學習算法基于歸納推理，通常需要使用有標記的數據進行訓練，以執行分類或回歸，而無監督學習一般應用于未標記數據的密度估計或聚類等技術。
