如何创建n维测试数据进行聚类分析?

How to create n-dimensional test data for cluster analysis?

我正在研究 k-means 的 C++ 实现,因此我需要 n 维测试数据。对于一开始,2D 点就足够了,因为它们可以很容易地在 2D 图像中可视化,但我最终更喜欢支持 n 维的通用方法。

Whosebug 上有 an answer,它建议将随机数的顺序向量与不同的偏移量和分布连接起来,但我不确定如何创建它们,尤其是在不包含第 3 方库的情况下。

下面是我目前的方法声明,它包含应该变化的参数。但如有必要,可以更改 - 除了 data,它需要是指针类型,因为我使用的是 OpenCL。

auto populateTestData(float** data, uint8_t dimension, uint8_t clusters, uint32_t elements) -> void;

我想到的另一个问题是生成随机数时有效的 detection/avoidance 碰撞。这难道不是性能瓶颈吗?如果一个人在 1M 值的域中生成 100k 个数字,即如果生成的数字与数字之间的关系 space 不够小?


问题 如何高效创建n维测试数据进行聚类分析?我需要遵循哪些概念?

可以使用 c++11(或 boost)随机的东西来创建集群,但这有点工作。

  1. std::normal_distribution 可以生成零均值的单变量正态分布。

  2. 使用 1. 您可以从法向量中采样(只需创建此类样本的 n 维向量)。

  3. 如果你从 2. 中获取向量 n 并输出 A n + b,那么你将中心 b 移开 + 由 A 修改。 (特别是,对于 2 维和 3 维,很容易构建 A 作为旋转矩阵。)因此,重复采样 2. 并执行此转换可以得到一个以 [=29] 为中心的样本=]b.

  4. 选择kA,b,生成你的k 集群。


备注

  • 您可以使用不同类型的 A 矩阵生成不同的聚类方案。例如,如果 A 是一个非长度保留矩阵乘以一个旋转矩阵,那么你可以获得 "paraboloid" 个簇(实际上有趣的是让它们沿着连接向量的向量变宽中心)。

  • 您可以生成 "center" 向量 b 硬编码,或者使用像用于 x 上面的向量(不过,使用 this 可能是统一的)。