We introduce a robust clustering method, MK-means DPD, that estimates cluster centers and covariance matrices using density power divergence (DPD) measures combined with Mahalanobis distance, making it resistant to outliers and adaptable to heterogeneous, elliptical clusters, unlike the classical K-means algorithm. Since Mahalanobis distance-based K-means lacks a general convergence guarantee, we further introduce a convergent variant, Density-Consistent MK-means DPD (DC-MK-means DPD), which redefines the cluster assignment step in terms of a pointwise DPD loss. We prove a formal theorem establishing that the resulting algorithm converges in a finite number of steps. We also propose two new robust internal evaluation indices, a Median Davies-Bouldin Index and a Trimmed Calinski-Harabasz Index, to ensure that performance comparisons are not themselves distorted by outliers. The efficacy of the proposed methods is demonstrated on simulated data, showing superiority over existing methods, and on two real datasets: Iris data, to identify similar species, and COVID-19 case fatality rate and infection rate data for countries worldwide, examining the resulting clusters' geographic and socio-economic patterns.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
一文读懂生成对抗网络GANs(附学习资源)
数据派THU
10+阅读 · 2018年2月9日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
20+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 7月27日
Arxiv
0+阅读 · 6月24日
VIP会员
最新内容
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
3+阅读 · 10月24日
军事域更好使用人工智能的实用指南
专知会员服务
8+阅读 · 10月22日
《衡量语言模型中的作战规划能力》
专知会员服务
14+阅读 · 10月20日
Maven智能系统:帕兰提尔军事人工智能平台详解
专知会员服务
15+阅读 · 10月20日
《测试自动化框架在敏捷软件开发中的角色》
专知会员服务
8+阅读 · 10月20日
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
12+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
17+阅读 · 10月15日
相关VIP内容
相关资讯
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
一文读懂生成对抗网络GANs(附学习资源)
数据派THU
10+阅读 · 2018年2月9日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
20+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员