题目
在聚类分析中,经常使用()来计算数值属性的相异性?()A. 欧氏平方距离B. 马氏距离C. 绝对值距离D. 欧式距离
在聚类分析中,经常使用()来计算数值属性的相异性?()
A. 欧氏平方距离
B. 马氏距离
C. 绝对值距离
D. 欧式距离
题目解答
答案
D. 欧式距离
解析
本题考查聚类分析中计算数值属性相异性的常用方法。解题思路是对每个选项所代表的距离计算方法进行分析,判断其在聚类分析中计算数值属性相异性的常用程度。
- A选项:欧氏平方距离
欧氏平方距离是两点之间欧氏距离的平方。设两个 $n$ 维向量 $\mathbf{x}=(x_1,x_2,\cdots,x_n)$ 和 $\mathbf{y}=(y_1,y_2,\cdots,y_n)$,欧氏平方距离的计算公式为:
$d_{sq}(\mathbf{x},\mathbf{y})=\sum_{i = 1}^{n}(x_i - y_i)^2$
虽然欧氏平方距离在某些情况下会被使用,但它并不是最常用的计算数值属性相异性的方法。因为它没有对距离进行开方操作,其数值大小与欧氏距离有数量级上的差异,在一些需要直观比较距离大小的场景下不太方便。 - B选项:马氏距离
马氏距离考虑了数据的协方差结构。设 $\mathbf{x}$ 和 $\mathbf{y}$ 是两个 $n$ 维向量,$\boldsymbol{\Sigma}$ 是数据的协方差矩阵,则马氏距离的计算公式为:
$d_M(\mathbf{x},\mathbf{y})=\sqrt{(\mathbf{x}-\mathbf{y})^T\boldsymbol{\Sigma}^{-1}(\mathbf{x}-\mathbf{y})}$
马氏距离的计算需要先估计协方差矩阵,计算过程相对复杂,而且对数据的分布有一定要求。在实际的聚类分析中,由于数据的复杂性和计算成本的考虑,马氏距离不是最常用的方法。 - C选项:绝对值距离
绝对值距离也称为曼哈顿距离,设两个 $n$ 维向量 $\mathbf{x}=(x_1,x_2,\cdots,x_n)$ 和 $\mathbf{y}=(y_1,y_2,\cdots,y_n)$,绝对值距离的计算公式为:
$d_1(\mathbf{x},\mathbf{y})=\sum_{i = 1}^{n}|x_i - y_i|$
绝对值距离只考虑了各维度差值的绝对值之和,没有考虑各维度之间的相关性,在某些情况下不能很好地反映数据点之间的真实距离。因此,它也不是聚类分析中计算数值属性相异性的最常用方法。 - D选项:欧式距离
设两个 $n$ 维向量 $\mathbf{x}=(x_1,x_2,\cdots,x_n)$ 和 $\mathbf{y}=(y_1,y_2,\cdots,y_n)$,欧式距离的计算公式为:
$d_E(\mathbf{x},\mathbf{y})=\sqrt{\sum_{i = 1}^{n}(x_i - y_i)^2}$
欧式距离是最直观、最常用的距离度量方法,它符合我们对空间中两点距离的直观理解,计算相对简单,并且在大多数情况下能够较好地反映数据点之间的相似性和相异性。在聚类分析中,欧式距离被广泛应用于计算数值属性的相异性。