Области применения. Вопросы для теоретической подготовки

Введение

Вопросы для теоретической подготовки

Тема 13. Элементы кластерного анализа

Ø Цель: научить использовать кластерный анализ и строить иерархическое дерево для объектов разной природы.

1. Что называется таксономией, и в чем состоит задача кластерного анализа?

2. Почему неприменима проверка значимости разбиения объектов на кластеры?

3. Какова область применения кластерного анализа?

4. Что называется горизонтальной древовидной диаграммой, и какова общая логика рассуждения?

5. Рассмотреть пример построения иерархического дерева.

Термин кластерный анализ (впервые ввел Tryon, 1939) в действительности включает в себя набор различных алгоритмов классификации. Общий вопрос, задаваемый исследователями во многих областях, состоит в том, как организовать наблюдаемые данные в наглядные структуры, т.е. развернуть таксономии. Например, биологи ставят цель разбить животных на различные виды, чтобы содержательно описать различия между ними. В соответствии с современной системой, принятой в биологии, человек принадлежит к приматам, млекопитающим, амниотам, позвоночным и животным. Заметьте, что в этой классификации, чем выше уровень агрегации, тем меньше сходства между членами в соответствующем классе. Человек имеет больше сходства с другими приматами (например, с обезьянами), чем с отдаленными членами семейства млекопитающих (например, собаками) и т.д.

В предыдущих рассуждениях о кластеризации нет упоминаний о проверке статистической значимости разбиения на классы. Фактически кластерный анализ является не столько обычным статистическим методом, сколько "набором" различных алгоритмов "распределения объектов по кластерам". Существует точка зрения, что в отличие от многих других статистических процедур, методы кластерного анализа используются в большинстве случаев тогда, когда вы не имеете каких-либо априорных гипотез относительно классов, но все еще находитесь в описательной стадии исследования. Следует понимать, что кластерный анализ определяет "наиболее возможно значимое решение". Поэтому проверка статистической значимости в действительности здесь неприменима.

Техника кластеризации применяется в самых разнообразных областях. Хартиган (Hartigan, 1975) дал прекрасный обзор многих опубликованных исследований, содержащих результаты, полученные методами кластерного анализа. Например, в области медицины кластеризация заболеваний, лечения заболеваний или симптомов заболеваний приводит к широко используемым таксономиям. В области психиатрии правильная диагностика кластеров симптомов, таких как паранойя, шизофрения и т.д., является решающей для успешной терапии. В археологии с помощью кластерного анализа исследователи пытаются установить таксономии каменных орудий, похоронных объектов. Известны широкие применения кластерного анализа в маркетинговых исследованиях. В общем, всякий раз, когда необходимо классифицировать "горы" информации, приводя их к пригодным для дальнейшей обработки группам, кластерный анализ оказывается весьма полезным и эффективным.

Дата добавления: 2015-06-25