Exact hierarchical agglomerative clustering (HAC) of large spatial datasets is limited in practice by the $\mathcal{O}(n^2)$ time and memory required for the full pairwise distance matrix. We present GSHAC (Geographically Sparse Hierarchical Agglomerative Clustering), a system that makes exact HAC feasible at scales of millions of geographic features on a commodity workstation. GSHAC replaces the distance matrix with a sparse geographic distance graph containing only pairs within a user-specified geodesic bound $h_{\max}$, constructed in $\mathcal{O}(n \cdot k)$ time via spatial indexing, where $k$ is the mean number of neighbors within $h_{\max}$. Connected components of this graph define independent subproblems, and we prove that the resulting assignments are exact for all standard linkage methods at any cut height $h \le h_{\max}$. For single linkage, an MST-based path keeps memory at $\mathcal{O}(n_k + m_k)$ per component. Applied to a global mining inventory ($n = 261{,}073$), the system completes in 12 s (109 MiB peak HAC memory) versus $\approx 545$ GiB for the dense baseline. On a 2-million-point GeoNames sample, all tested thresholds completed in under 3 minutes with peak memory under 3 GiB. We provide a scikit-learn-compatible implementation for direct integration into GIS workflows.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知会员服务
78+阅读 · 2021年1月30日
【电子书】大数据挖掘,Mining of Massive Datasets,附513页PDF
专知会员服务
105+阅读 · 2020年3月22日
【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知
26+阅读 · 2021年1月30日
论文浅尝 | GMNN: Graph Markov Neural Networks
开放知识图谱
20+阅读 · 2020年2月14日
GraphSAGE: GCN落地必读论文
AI100
29+阅读 · 2019年8月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
论文浅尝 | Open world Knowledge Graph Completion
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月30日
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
1+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
2+阅读 · 11月6日
《面向国防领域的大语言模型基准测试与适配》
专知会员服务
17+阅读 · 10月28日
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
18+阅读 · 10月24日
相关VIP内容
【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知会员服务
78+阅读 · 2021年1月30日
【电子书】大数据挖掘,Mining of Massive Datasets,附513页PDF
专知会员服务
105+阅读 · 2020年3月22日
相关资讯
【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知
26+阅读 · 2021年1月30日
论文浅尝 | GMNN: Graph Markov Neural Networks
开放知识图谱
20+阅读 · 2020年2月14日
GraphSAGE: GCN落地必读论文
AI100
29+阅读 · 2019年8月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
论文浅尝 | Open world Knowledge Graph Completion
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月30日
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员