Методичний посібник

Хід роботи

Теоретичні відомості

Лабораторна робота №1

Требования к отчету

Отчет о лабораторной работе должен содержать:

· краткие теоретические сведения;

· описание экспериментальной установки;

· таблицы с результатами экспериментов;

· графики;

· выводы по работе.

Список литературы

1. Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника и микропроцессорная техника. М.: Высшая школа, 2005.

2. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. Т.1, М.: Додека-XXI, 2008.

3. Прянишников В.А. Электроника. Полный курс лекций. СПб.: КОРОНА-Век, 2009.

4. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Мир, М.: 2003.

5. Петров К.С. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника. Учебн. Пособие для вузов. СПб: Питер, 2003.

На тему:

Кластерний аналіз

Виконав:

Ст. гр. СА-41

Штохмал Б. Р.

Прийняв:

Андруник В. А.

Львів – 2012

Мета роботи:

Провести кластер ний аналіз і побудувати матрицю відстаней.

Кластерний аналіз – методологія поділу на групи однорідних об’єктів, які є за природою багатомірні.

Утворені групи є такими, що об’єкти в групах між собою є більш подібними ніж з елементами інших груп.

Ієрархічний кластерний аналіз.

Існують дві стратегії утворення груп: агломеративна і дивізивна. Агломеративна здійснює поділ на групи шляхом об’єднання об’єкта з об’єктом, об’єкта з групою, групу з групою за критерієм найбільшої подібності (найменшої відстані) між об’єктами.

Дивізивна розглядає набір об’єктів, як одну групу, а утворення менших груп кластерів здійснюється шляхом поділу.

Загальний план кластерного аналізу

1. Всі об’єкти мають бути подані однією і тієюж кількістю ознак.

2. Проводиться нормування значень ознак.

3. Будується матриця відстаней (подібностей) за вибраним критерієм відстані.

4. Використовуючи вибрану стратегію об’єднання будується таблиця значень відстаней.

5. Будується дендрограма кластерного аналізу.

	Надзвичайно велика різниця в значеннях характеристик (порядку >10^5) вимагає нормування даних – приведення їх до інтервалу [0, 1]
	Для нормування використовуємо формулу Хнорм = (Хі – Хmin) / (Xmax – Xmin).
	Нормування виконуємо для кожної характеристики, тобто по стрічках, отримаємо такі дані
	Bur-1	Cub-1	Cup-1	Hav-1	Hod-1	Kol-1	Lob-1	Lot-1	Oli-1	Per-1	Pon-1	Sol-1	Syr-1
Среднее	1,000	0,171	0,739	0,222	0,192	0,000	0,161	0,122	0,155	0,205	0,169	0,826	0,188
Медиана	1,000	0,155	0,750	0,219	0,182	0,000	0,146	0,125	0,143	0,212	0,166	0,823	0,162
Мода	1,000	0,220	0,973	0,282	0,225	0,000	0,136	0,153	0,142	0,218	0,070	0,802	0,140
Стандартное отклонение	1,000	0,403	0,662	0,321	0,330	0,039	0,369	0,362	0,308	0,000	0,307	0,954	0,526
Дисперсия выборки	1,000	0,274	0,541	0,204	0,211	0,019	0,244	0,237	0,193	0,000	0,192	0,930	0,392
Эксцесс	0,574	0,148	0,000	0,277	0,281	1,000	0,153	0,321	0,457	1,090	0,100	0,120	0,310
Асимметричность	0,355	0,170	-0,168	0,321	0,358	1,000	0,200	0,289	0,530	0,642	0,000	0,012	0,403
Интервал	1,000	0,162	0,260	0,108	0,114	0,000	0,078	0,165	0,107	0,030	0,071	0,511	0,290
Счет	1,000	0,360	0,420	0,120	0,200	0,840	0,000	0,620	0,060	0,860	0,720	0,420	0,640

Будуємо матрицю близькості:

	Серед	Ст.пом.	Медіан	Мода	Ст.від.	Диспер.	Ексцес	Асим.	Розмах	Мінім	Макс	Сума	К-сть	Надійн.
BUR-2	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	0,757	0,790	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000
CUB-2	0,090	0,304	0,061	0,059	0,287	0,149	0,279	0,739	0,153	0,131	0,137	0,072	0,765	0,305
CUP-2	0,499	0,580	0,487	0,444	0,495	0,325	0,486	0,592	0,505	0,482	0,492	0,349	0,412	0,581
HAV-2	0,139	0,255	0,119	0,092	0,190	0,086	0,000	0,311	0,080	0,167	0,100	0,041	0,235	0,257
HOD-2	0,134	0,306	0,122	0,081	0,224	0,107	1,000	1,000	0,235	0,224	0,223	0,027	0,157	0,308
KOL-2	0,000	0,018	0,000	0,000	0,020	0,007	0,105	0,000	0,015	0,000	0,000	0,000	0,863	0,018
LOB-2	0,158	0,440	0,138	0,123	0,314	0,168	0,223	0,541	0,229	0,145	0,193	0,020	0,000	0,443
LOT-2	0,068	0,284	0,056	0,061	0,266	0,134	0,354	0,706	0,163	0,093	0,131	0,050	0,745	0,284
OLI-2	0,143	0,373	0,129	0,143	0,298	0,156	0,283	0,585	0,219	0,178	0,197	0,053	0,294	0,375
PER-2	0,121	0,000	0,119	0,085	0,000	0,000	0,211	0,428	0,000	0,239	0,069	0,105	0,804	0,000
PON-2	0,159	0,403	0,138	0,158	0,386	0,225	0,383	0,705	0,260	0,176	0,224	0,141	0,804	0,403
SOL-2	0,601	0,646	0,595	0,674	0,553	0,386	0,104	0,317	0,368	0,658	0,458	0,430	0,412	0,648
SYR-2	0,127	0,401	0,105	0,126	0,384	0,224	0,414	0,726	0,290	0,117	0,225	0,111	0,804	0,401

	Серед	Ст.пом.	Медіан	Мода	Ст.від.	Диспер.	Ексцес	Асим.	Розмах	Мінім	Макс	Сума	К-сть	Надійн.
BUR-2	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	0,757	0,790	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000
CUB-2	0,090	0,304	0,061	0,059	0,287	0,149	0,279	0,739	0,153	0,131	0,137	0,072	0,765	0,305
CUP-2	0,499	0,580	0,487	0,444	0,495	0,325	0,486	0,592	0,505	0,482	0,492	0,349	0,412	0,581
HAV-2	0,139	0,255	0,119	0,092	0,190	0,086	0,000	0,311	0,080	0,167	0,100	0,041	0,235	0,257
HOD-2	0,134	0,306	0,122	0,081	0,224	0,107	1,000	1,000	0,235	0,224	0,223	0,027	0,157	0,308
KOL-2	0,000	0,018	0,000	0,000	0,020	0,007	0,105	0,000	0,015	0,000	0,000	0,000	0,863	0,018
LOB-2	0,158	0,440	0,138	0,123	0,314	0,168	0,223	0,541	0,229	0,145	0,193	0,020	0,000	0,443
LOT-2	0,068	0,284	0,056	0,061	0,266	0,134	0,354	0,706	0,163	0,093	0,131	0,050	0,745	0,284
OLI-2	0,143	0,373	0,129	0,143	0,298	0,156	0,283	0,585	0,219	0,178	0,197	0,053	0,294	0,375
PER-2	0,121	0,000	0,119	0,085	0,000	0,000	0,211	0,428	0,000	0,239	0,069	0,105	0,804	0,000
PON-2	0,159	0,403	0,138	0,158	0,386	0,225	0,383	0,705	0,260	0,176	0,224	0,141	0,804	0,403
SOL-2	0,601	0,646	0,595	0,674	0,553	0,386	0,104	0,317	0,368	0,658	0,458	0,430	0,412	0,648
SYR-2	0,127	0,401	0,105	0,126	0,384	0,224	0,414	0,726	0,290	0,117	0,225	0,111	0,804	0,401

вибираємо метрику наприклад метрику Евкліда, яку визначають за формулою =КОРЕНЬ(СУММ((Х1-Y1)^2+(X2-Y2)^2+…+(Xn-Yn)^2)
для реалізації цієї формули продублюємо дану матрицю

	BUR-2	CUB-2	CUP-2	HAV-2	HOD-2	KOL-2	LOB-2	LOT-2	OLI-2	PER-2	PON-2	SOL-2	SYR-2
BUR-2	0,000	2,857	1,881	3,098	2,877	3,452	2,879	2,893	2,794	3,178	2,570	1,840	2,619
CUB-2	2,857	0,000	1,167	0,758	0,997	0,958	0,832	0,106	0,529	0,662	0,307	1,475	0,299
CUP-2	1,881	1,167	0,000	1,274	1,216	1,783	1,032	1,189	0,949	1,497	0,922	0,608	0,978
HAV-2	3,098	0,758	1,274	0,000	1,237	0,858	0,531	0,758	0,485	0,757	0,888	1,397	0,913
HOD-2	2,877	0,997	1,216	1,237	0,000	1,645	0,947	0,945	0,854	1,305	0,984	1,723	0,958
KOL-2	3,452	0,958	1,783	0,858	1,645	0,000	1,298	0,924	1,106	0,555	1,134	1,910	1,138
LOB-2	2,879	0,832	1,032	0,531	0,947	1,298	0,000	0,827	0,323	1,124	0,854	1,285	0,863
LOT-2	2,893	0,106	1,189	0,758	0,945	0,924	0,827	0,000	0,523	0,643	0,336	1,516	0,310
OLI-2	2,794	0,529	0,949	0,485	0,854	1,106	0,323	0,523	0,000	0,870	0,556	1,248	0,570
PER-2	3,178	0,662	1,497	0,757	1,305	0,555	1,124	0,643	0,870	0,000	0,857	1,686	0,880
PON-2	2,570	0,307	0,922	0,888	0,984	1,134	0,854	0,336	0,556	0,857	0,000	1,269	0,098
SOL-2	1,840	1,475	0,608	1,397	1,723	1,910	1,285	1,516	1,248	1,686	1,269	0,000	1,347
SYR-2	2,619	0,299	0,978	0,913	0,958	1,138	0,863	0,310	0,570	0,880	0,098	1,347	0,000

Побудова деревовидної діаграми:

			BUR-2	CUB-2	CUP-2	HAV-2	HOD-2	KOL-2	LOB-2	LOT-2	OLI-2	PER-2	PON-2	SOL-2	SYR-2
BUR-2			0,000	2,857	1,881	3,098	2,877	3,452	2,879	2,893	2,794	3,178	2,570	1,840	2,619
CUB-2			2,857	0,000	1,167	0,758	0,997	0,958	0,832	0,106	0,529	0,662	0,307	1,475	0,299
CUP-2			1,881	1,167	0,000	1,274	1,216	1,783	1,032	1,189	0,949	1,497	0,922	0,608	0,978
HAV-2			3,098	0,758	1,274	0,000	1,237	0,858	0,531	0,758	0,485	0,757	0,888	1,397	0,913
HOD-2			2,877	0,997	1,216	1,237	0,000	1,645	0,947	0,945	0,854	1,305	0,984	1,723	0,958
KOL-2			3,452	0,958	1,783	0,858	1,645	0,000	1,298	0,924	1,106	0,555	1,134	1,910	1,138
LOB-2			2,879	0,832	1,032	0,531	0,947	1,298	0,000	0,827	0,323	1,124	0,854	1,285	0,863
LOT-2			2,893	0,106	1,189	0,758	0,945	0,924	0,827	0,000	0,523	0,643	0,336	1,516	0,310
OLI-2			2,794	0,529	0,949	0,485	0,854	1,106	0,323	0,523	0,000	0,870	0,556	1,248	0,570
PER-2			3,178	0,662	1,497	0,757	1,305	0,555	1,124	0,643	0,870	0,000	0,857	1,686	0,880
PON-2			2,570	0,307	0,922	0,888	0,984	1,134	0,854	0,336	0,556	0,857	0,000	1,269	0,098
SOL-2			1,840	1,475	0,608	1,397	1,723	1,910	1,285	1,516	1,248	1,686	1,269	0,000	1,347
SYR-2			2,619	0,299	0,978	0,913	0,958	1,138	0,863	0,310	0,570	0,880	0,098	1,347	0,000

Скорочуємо матрицю до мінімального розміру. Для цього скористаємося формулою:

0,625*(Xij+Yij)-0,25*min

BUR-2			11+13	d14	0,098
CUB-2			2+8	d15	0,106
CUP-2			7+9	d16	0,323
HAV-2			14+15	d17	0,432
HOD-2			4+16	d18	0,554
KOL-2			6+10	d19	0,555
LOB-2			3+12	d20	0,608
LOT-2			17+18	d21	1,276
OLI-2			5+21	d22	1,347
PER-2			19+22	d23	1,574
PON-2			1+20	d24	2,174
SOL-2			24+23	d25	3,887
SYR-2

В кінці ми отримаємо таку матрицю:

	0,000	3,887
	3,887	0,000

Далі з отриманих відстаней будуємо дендраграму:

Також побудуємо розгорнену дендраграму:

Висновок:

На даній лабораторній роботі було проведено кластерний аналіз і побудовано дендраграму відстаней.

Дата добавления: 2017-02-01