تجزیه و تحلیل خوشه ای چیست؟

تجزیه و تحلیل خوشه ای یک تکنیک تجزیه و تحلیل داده است که الگوها یا گروه بندی های پنهان (خوشه ها) را در یک مجموعه داده آشکار می کند [2]. این مانند مرتب کردن انبوهی از اشیا بر اساس شباهت‌هایشان است، اما برای مجموعه داده‌های پیچیده با متغیرهای زیاد.

تجزیه و تحلیل خوشه ای یک تکنیک کاوش داده و داده کاوی است که برای دسته بندی و گروه بندی اشیاء مشابه یا نقاط داده در خوشه ها استفاده می شود. هدف آن یافتن الگوها، شباهت ها یا روابط درون یک مجموعه داده با سازماندهی داده ها در گروه های معنادار است. این فرآیند شامل تقسیم‌بندی داده‌ها به خوشه‌ها بر اساس شباهت‌ها یا تفاوت‌هایشان، با هدف به حداکثر رساندن شباهت درون خوشه‌ای و به حداقل رساندن شباهت بین خوشه‌ای است.

هدف تحلیل خوشه ای بسته به زمینه و کاربرد خاص می تواند متفاوت باشد. می توان از آن برای اهداف مختلفی مانند کاوش داده ها، فشرده سازی داده ها، تشخیص ناهنجاری و تشخیص الگو استفاده کرد.

الگوریتم‌ها و روش‌های مختلفی برای انجام تحلیل خوشه‌ای وجود دارد، مانند k-means، خوشه‌بندی سلسله مراتبی، DBSCAN و مدل‌های مخلوط گاوسی. این الگوریتم‌ها از رویکردهای متفاوتی برای اندازه‌گیری شباهت یا عدم شباهت بین نقاط داده و اختصاص آنها به خوشه‌های مناسب استفاده می‌کنند.

در اینجا چند نکته کلیدی در مورد تحلیل خوشه ای وجود دارد:

یادگیری بدون نظارت: برخلاف طبقه‌بندی که در آن داده‌ها برچسب‌گذاری می‌شوند، تجزیه و تحلیل خوشه‌ای روی داده‌های بدون برچسب کار می‌کند و به داده‌ها اجازه می‌دهد گروه‌های طبیعی خود را نشان دهند.

تجزیه و تحلیل اکتشافی: به شما کمک می‌کند ساختارها و الگوهای زیربنایی را در داده‌هایتان کشف کنید

الگوریتم‌های متعدد: الگوریتم‌های مختلفی برای انجام تحلیل خوشه‌ای وجود دارد که هر کدام نقاط قوت و ضعف خود را دارند.

به طور کلی، تحلیل خوشه‌ای ابزاری قدرتمند برای کاوش و سازمان‌دهی داده‌ها است که محققان و تحلیلگران را قادر می‌سازد تا الگوهای پنهان را کشف کنند، بینش‌ها را کشف کنند و بر اساس ویژگی‌های خوشه‌های مختلف تصمیم‌گیری آگاهانه بگیرند.

Sources

Jain, A. K., Murty, M. N., & Flynn, P. J. (1999). Data clustering: a review. ACM Computing Surveys (CSUR), 31(3), 264-323.
Han, J., Kamber, M., & Pei, J. (2011). Data mining: concepts and techniques. Elsevier.

1. Wikipedia – Cluster analysis: https://en.wikipedia.org/wiki/Cluster_analysis
2. Spotfire – Cluster Analysis – Methods, Applications, and Algorithms: https://www.spotfire.com/glossary/what-is-cluster-analysis
3. Statistics Solutions – Conduct and Interpret a Cluster Analysis: https://www.statisticssolutions.com/free-resources/directory-of-statistical-analyses/cluster-analysis/
4. Displayr – A Comprehensive Guide to Cluster Analysis: https://www.displayr.com/understanding-cluster-analysis-a-comprehensive-guide/
5. BYJU’S – Cluster Analysis – Definition, Types, Applications and …: https://byjus.com/maths/cluster-analysis/
6. Britannica – Cluster analysis | Definition & Facts: https://www.britannica.com/topic/cluster-analysis