論文の概要: SDC-HSDD-NDSA: Structure Detecting Cluster by Hierarchical Secondary Directed Differential with Normalized Density and Self-Adaption

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2307.00677v4
• Date: Mon, 27 Jan 2025 08:36:16 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-28 13:52:19.980971
• Title: SDC-HSDD-NDSA: Structure Detecting Cluster by Hierarchical Secondary Directed Differential with Normalized Density and Self-Adaption
• Title（参考訳）: SDC-HSDD-NDSA:正規化密度と自己適応を考慮した階層的二次微分による構造検出クラスタ
• Authors: Hao Shu,
• Abstract要約: 密度ベースのクラスタリングは最も人気のあるクラスタリングアルゴリズムである。 低密度領域で分離される限り、任意の形状のクラスターを識別することができる。 しかし、低密度領域で分離されていない高密度領域は、複数のクラスタに属する異なる構造を持つ可能性がある。 この問題に対処する新しい密度クラスタリング方式を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Density-based clustering is the most popular clustering algorithm since it can identify clusters of arbitrary shape as long as they are separated by low-density regions. However, a high-density region that is not separated by low-density ones might also have different structures belonging to multiple clusters. As far as we know, all previous density-based clustering algorithms fail to detect such structures. In this paper, we provide a novel density-based clustering scheme to address this problem. It is the first clustering algorithm that can detect meticulous structures in a high-density region that is not separated by low-density ones and thus extends the range of applications of clustering. The algorithm employs secondary directed differential, hierarchy, normalized density, as well as the self-adaption coefficient, called Structure Detecting Cluster by Hierarchical Secondary Directed Differential with Normalized Density and Self-Adaption, dubbed SDC-HSDD-NDSA. Experiments on synthetic and real datasets are implemented to verify the effectiveness, robustness, and granularity independence of the algorithm, and the scheme is compared to unsupervised schemes in the Python package \textit{Scikit-learn}. Results demonstrate that our algorithm outperforms previous ones in many situations, especially significantly when clusters have regular internal structures. For example, averaging over the eight noiseless synthetic datasets with structures employing ARI and NMI criteria, previous algorithms obtain scores below 0.6 and 0.7, while the presented algorithm obtains scores higher than 0.9 and 0.95, respectively. The Python code is on https://github.com/Hao-B-Shu/SDC-HSDD-NDSA.
• Abstract（参考訳）: 密度に基づくクラスタリングは、低密度領域で分離される限り任意の形状のクラスタを識別できるため、最も一般的なクラスタリングアルゴリズムである。 しかし、低密度領域で分離されていない高密度領域は、複数のクラスタに属する異なる構造を持つ可能性がある。 われわれが知る限り、これまでの密度に基づくクラスタリングアルゴリズムはそのような構造を検出できない。 本稿では,この問題に対処する新しい密度クラスタリング手法を提案する。 高密度領域において,低密度領域で分離されず,クラスタリングの応用範囲を広げることのできる,最初のクラスタリングアルゴリズムである。 このアルゴリズムは二次指向性差分、階層性、正規化密度、および自己適応係数(Structure Detecting Cluster by Hierarchical Second Directed Differential with normalized Density and Self-Adaption, SDC-HSDD-NDSA)を用いる。 合成および実データセットの実験は、アルゴリズムの有効性、堅牢性、粒度独立性を検証するために実施され、このスキームはPythonパッケージ \textit{Scikit-learn} の教師なしスキームと比較される。 その結果,クラスタが正規の内部構造を持つ場合,多くの状況においてアルゴリズムが先行したアルゴリズムよりも優れていたことが判明した。 例えば、ARIとNMIの基準を用いた8つのノイズなし合成データセットを平均化し、従来のアルゴリズムは0.6と0.7未満のスコアを取得し、提案アルゴリズムは0.9と0.95以上のスコアを取得する。 Pythonコードはhttps://github.com/Hao-B-Shu/SDC-HSDD-NDSAにある。

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