k平均法とは

けーへいきんほう

データをあらかじめ決めたk個のクラスタに分ける、代表的なクラスタリングの方法。k個の中心を仮に決め、各データを最も近い中心のクラスタに割り当てることと、各クラスタのデータの平均を新しい中心にすることを、割り当てが変わらなくなるまで繰り返す。計算が簡単で大きなデータにも使えるが、結果が初期値に左右され、kを自分で決める必要があり、球状でないまとまりは分けにくい。

「k平均法」は、1分野の1問の練習問題に出てきます(機械学習の基礎など)。

この用語の分野: 機械学習の基礎

k平均法の練習問題に挑戦

k平均法(k-means法)によるクラスタリングの手順として、適切なものはどれか。

  1. Aすべてのデータを1つのクラスタから始め、ほかから最も離れたデータを順に切り離して、クラスタの数がkになるまで分割していく
  2. Bk個の中心を仮に決め、各データを最も近い中心のクラスタに割り当て、クラスタごとの平均を新しい中心にすることを、割り当てが変わらなくなるまで繰り返す
  3. Cクラスタを決めたいデータごとに、学習用データの中から最も近いk個のデータを探し、それらのラベルの多数決でクラスタを決める
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正解:B. k個の中心を仮に決め、各データを最も近い中心のクラスタに割り当て、クラスタごとの平均を新しい中心にすることを、割り当てが変わらなくなるまで繰り返す

k平均法は、クラスタの数kを先に決めて、(1)k個の中心を決める、(2)各データを最も近い中心のクラスタに割り当てる、(3)各クラスタのデータの平均を新しい中心にする、という手順の(2)と(3)を、割り当てが変わらなくなるまで繰り返す方法です。結果は最初の中心の選び方に左右され、最もよい分け方ではない解で止まることがあるので、初期値を変えて何度か実行したり、k-means++のような初期値の選び方を使ったりします。kの値は自動では決まらないので、エルボー法などを目安に決めます。

解説の中の「k平均法」

「k平均法」が出てくる問題(1問)

  1. k平均法(k-means法)によるクラスタリングの手順として、適切なものはどれか。

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