Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Урок2

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
14.05.2015
Размер:
3.59 Mб
Скачать

11

Примеры кластеров

Колымская низменность. Снимок SPOT 4, 15 июня 2012 г. (SpotImage, ИТЦ «СКАНЭКС», 2012)

Е.В. Понькина, 2013

Алтайский государственный университет

12

Примеры кластеров

Пространственные кластеры

Е.В. Понькина, 2013

Алтайский государственный университет

13

Типовые задачи классификации

1) комбинационные группировки — разбиение совокупности на интервалы

(области) группирования;

2)простая классификация / типологизация выявление естественного расслоения анализируемых данных (объектов) на четко выраженные «сгустки»

(кластеры/классы), лежащие друг от друга на некотором расстоянии, но не разбивающиеся на столь же удаленные друг от друга части;

3)связная неупорядоченная классификация / типологизация использование реализованной в пространстве результирующих показателей простой типологизации в качестве обучающих выборок при классификации той же совокупности объектов в пространстве описательных признаков;

Е.В. Понькина, 2013

Алтайский государственный университет

14

Типовые задачи классификации

4)связная упорядоченная классификация / типологизация, которая отличается от связной неупорядоченной возможностью экспертного упорядочения классов;

5)структурная классификация / типологизация дает на «выходе» задачи дополнительно к описанию классов еще и описание существующих между ними и их элементами структурных связей;

6)типологизация динамических траекторий системы в качестве классифицируемых объектов выступают характеристики динамики исследуемых систем.

Е.В. Понькина, 2013

Алтайский государственный университет

15

Базовые способы классификации

Различают три основных режима классификации или распознавания:

1.Распознавание с обучением, с учителем.

2.Распознавание без обучения, без учителя или самообучение, автоматическая классификация.

3.Распознавание с частичным обучением.

Основные этапы:

1.Обучение – выделение общего образа, класса как совокупности признаков объектов, его составляющих.

2.Распознавание – отнесение объекта к одному из известных классов

(классификация).

Е.В. Понькина, 2013

Алтайский государственный университет

16

Классификация объектов по одному признаку

Пусть N количество объектов (n 1,...,N)

Xn (X1,X2 ,...,XN ) – вектор свойств объектов

M – количество классов / групп

Класс 1

 

Класс 2

 

Класс 3

 

 

 

 

 

 

 

Максимум

минимум

 

 

 

 

 

 

 

 

n

xn

1

3,0

2

3,2

3

3,2

4

3,5

5

4,0

6

4,8

7

5,0

8

5,3

9

5,4

10

5,8

11

6,0

12

6,1

13

6,5

14

6,6

15

6,8

16

7,0

17

8,0

Максимум

8,0

Минимум

3,0

Среднее

5,3

СКО

2,3

Е.В. Понькина, 2013

Алтайский государственный университет

17

Методы классификации объектов по одному признаку

1.Метод равных интервалов

2.Экспертный метод

3.Метод квантилей

4.Метод естественных интервалов

Е.В. Понькина, 2013

Алтайский государственный университет

18

Метод равных интервалов

Принцип классификации – границы классов образуются путем деления интервала [Xmin ,Xmax ] на равные M частей, соответственно если

Xn [am,bm) m .

Класс 1

 

Класс 2

 

Класс 3

 

 

 

 

 

h

h

h

n

xn

1

3,0

2

3,2

3

3,2

4

3,5

5

4,0

6

4,8

7

5,0

8

5,3

9

5,4

10

5,8

11

6,0

12

6,1

13

6,5

14

6,6

15

6,8

16

7,0

17

8,0

Максимум

8,0

Минимум

3,0

Среднее

5,3

СКО

2,3

M=

3

h=

1,7

Е.В. Понькина, 2013

Алтайский государственный университет

19

Классификация на основе экспертных оценок

Принцип классификации – границы классов задаются экспертом и

необязательно совпадают с границами интервала [Xmin ,Xmax ] , возможно разбиение на неравные M частей.

Если Xn [am,bm) m , (bm am) (bi ai ).

Класс 0

Класс 1

Класс 2

Класс 3

Класс 4

 

 

 

 

 

h1

h2

h3

 

 

 

n

xn

1

3,0

2

3,2

3

3,2

4

3,5

5

4,0

6

4,8

7

5,0

8

5,3

9

5,4

10

5,8

11

6,0

12

6,1

13

6,5

14

6,6

15

6,8

16

7,0

17

8,0

Максимум

8,0

Минимум

3,0

Среднее

5,3

СКО

2,3

M=

3

h=

1,7

Е.В. Понькина, 2013

Алтайский государственный университет

20

Метод квантилей

Принцип классификации – границы классов задаются исходя из плотности распределения вероятностей случайной величины в рамках интервала [Xmin ,Xmax ] ,

разбиение на неравные M частей.

Если Xn [am,bm) m , (bm am) (bi ai ).

Формируются квантили вероятностей попадания СВ в заданный интервал:

Класс 1: вероятность <0,1 – интервал [a1,b1);

Класс 2: вероятность <0,3 – интервал [a2 b1,b2);

Класс 3: вероятность <0,5 – интервал [a3 b2,b3);

Класс M: вероятность <1 – интервал [aM 1 bM 1,bM );

Для вычисления границ классификационных интервалов может использоваться функция НОРМОБР() для нормально распределенных величин.

Е.В. Понькина, 2013

Алтайский государственный университет