深度聚类
1、定义
深度聚类(deep clustering): 是指将深度学习技术与传统聚类方法相结合,通过深度神经网络学习数据的高层次表示(特征),然后在这些表示上进行聚类分析。其目标是利用深度学习强大的特征提取和表示能力,改进传统聚类方法在高维、复杂和多模态数据上的表现。
2、分类
1、自编码器(autoencoder)聚类
-
深度嵌入聚类(deep embedded clustering, dec):这种方法首先使用自编码器学习数据的低维嵌入,然后在嵌入空间上应用k-means聚类,并通过联合优化过程迭代地微调自编码器和聚类中心。
-
变分自编码器(variational autoencoder, vae)聚类:vae是一种生成模型,通过学习数据的概率分布来生成新样本。vae聚类方法利用变分推断和聚类目标联合优化,以获得更好的聚类结果。
2、深度生成模型聚类
- 生成对抗网络(generative adversarial networks, gans)聚类:gans通过生成器和判别器的对抗训练来学习数据分布。gans聚类方法将聚类目标引入gans框架,通过生成模型的隐变量空间进行聚类。
- 深度潜变量模型(deep latent variable models)聚类:这类方法利用深度潜变量模型(如变分自编码器)学习数据的隐变量表示,并在隐变量空间中进行聚类。
3、深度卷积网络(deep convolutional networks)聚类
- 深度卷积生成对抗网络(dcgans)聚类:dcgans是一种卷积gans,通过卷积神经网络(cnn)实现生成和判别过程。dcgans聚类方法结合卷积特征提取和生成对抗训练,以获得更好的图像聚类效果。
4、深度聚类网络(deep clustering network)
- 联合学习(joint learning): 方法通过同时优化深度网络的重构误差和聚类损失函数,使得网络学习的表示既能重构输入数据,又能进行有效的聚类。
- 深度聚类(deep clustering,dc) 这种方法将聚类目标引入深度学习框架,通过联合优化深度表示学习和聚类目标,获得更好的聚类性能。
5、递归神经网络(rnns)聚类
- 长短期记忆网络(long short-term memory, lstm)聚类:lstm是一种特殊的rnn,用于捕捉序列数据中的长期依赖关系。lstm聚类方法通过lstm网络学习序列数据的表示,并在表示空间中进行聚类。
- 双向lstm(bi-directional lstm)聚类:双向lstm通过同时考虑前向和后向的时间依赖信息,提高了序列数据的表示能力,适合序列聚类任务。
深度聚类方法结合了深度学习强大的特征提取和表示学习能力,以及传统聚类算法的优势,能够更有效地处理复杂、高维和多模态的数据。具体选择哪种方法取决于具体的应用场景和数据特点。
发表评论