Elbow Method ব্যবহার করে K নির্বাচন

Machine Learning - মেশিন লার্নিং (Machine Learning) - K-Means Clustering
286

K-Means Clustering একটি জনপ্রিয় অ্যালগরিদম যা ডেটাকে বিভিন্ন গ্রুপ বা ক্লাস্টারে বিভক্ত করে। তবে, K-Means ক্লাস্টারিংয়ের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হলো K এর মান নির্বাচন করা, যা নির্ধারণ করে কতটি ক্লাস্টার তৈরি হবে। এর জন্য সাধারণত Elbow Method ব্যবহার করা হয়।

Elbow Method একটি গ্রাফিক্যাল টেকনিক যা আপনাকে সঠিক K (ক্লাস্টারের সংখ্যা) নির্বাচন করতে সাহায্য করে। এই পদ্ধতিতে, আপনি একটি গ্রাফ তৈরি করেন যেখানে X-অক্ষ (horizontal axis) হল K (ক্লাস্টারের সংখ্যা) এবং Y-অক্ষ (vertical axis) হল Within-cluster sum of squares (WCSS)। WCSS হল প্রতিটি ক্লাস্টারের ভিতরে ডেটার দূরত্বের স্কোয়ার যোগফল।

Elbow Method কীভাবে কাজ করে:

  1. K এর বিভিন্ন মানের জন্য WCSS গণনা করা: প্রথমে, আপনি বিভিন্ন K এর জন্য WCSS পরিমাপ করেন। এখানে WCSS একটি পরিমাপ যা জানান দেয় যে, প্রতিটি ক্লাস্টারের সেন্ট্রাল পয়েন্ট থেকে ডেটা পয়েন্টগুলো কতটা দূরে রয়েছে। ছোট WCSS মান একটি ভালো ক্লাস্টারের সংকেত, কারণ এটি নির্দেশ করে যে, ক্লাস্টারের ডেটা পয়েন্টগুলি একে অপরের কাছে রয়েছে।
  2. গ্রাফ আঁকা: তারপর, আপনি K এর বিভিন্ন মান (যেমন ১ থেকে ১০ বা ২০) ব্যবহার করে WCSS এর মানগুলি প্লট করেন।
  3. Elbow পয়েন্ট সনাক্ত করা: গ্রাফে, একটি "কোণ" বা "elbow" পয়েন্ট দেখা যাবে, যা WCSS-এর হ্রাসের হার কমানোর স্থান। যেখানে WCSS দ্রুত হ্রাস হয় এবং তারপর আরও ধীরগতিতে হ্রাস পেতে থাকে, সেটি Elbow Point। এই পয়েন্ট হল সঠিক K (ক্লাস্টারের সংখ্যা)।

Elbow Method প্রক্রিয়া:

  1. K-এর জন্য WCSS হিসাব করুন: বিভিন্ন K মানের জন্য (যেমন, ১ থেকে ১০ পর্যন্ত) WCSS বা ইননার ক্লাস্টার সুম অব স্কয়ার হিসাব করা হয়।
  2. গ্রাফ প্লট করুন: X-অক্ষের জন্য K এবং Y-অক্ষের জন্য WCSS পয়েন্ট প্লট করুন।
  3. Elbow পয়েন্ট চিহ্নিত করুন: গ্রাফে, যেখানে WCSS-এর হ্রাস গতি ধীর হয়ে যায়, সেটি "elbow" পয়েন্ট। এই পয়েন্টে K নির্বাচন করা উচিত।

Elbow Method উদাহরণ:

ধরা যাক, আপনার কাছে একটি ডেটাসেট আছে এবং আপনি K-Means ক্লাস্টারিং ব্যবহার করতে চান। প্রথমে, বিভিন্ন K-এর জন্য WCSS হিসাব করবেন এবং একটি গ্রাফ তৈরি করবেন।

import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.cluster import KMeans
import numpy as np

# আপনার ডেটাসেট, যেমন X
X = ...

# K এর মান ১ থেকে ১০ পর্যন্ত নির্বাচন করা
wcss = []
for k in range(1, 11):
    kmeans = KMeans(n_clusters=k, init='k-means++', max_iter=300, n_init=10, random_state=0)
    kmeans.fit(X)
    wcss.append(kmeans.inertia_)

# গ্রাফ প্লট করা
plt.plot(range(1, 11), wcss)
plt.title('Elbow Method For Optimal K')
plt.xlabel('Number of Clusters (K)')
plt.ylabel('WCSS')
plt.show()

এটি আপনাকে একটি গ্রাফ দেখাবে যেখানে X-অক্ষে K এর মান এবং Y-অক্ষে WCSS এর মান থাকবে। গ্রাফে, আপনি যেখানে WCSS-এর হ্রাস কমে যায়, অর্থাৎ যেখানে কোণ (elbow) দেখা যায়, সেখানে K নির্বাচন করবেন।


Elbow Method এর সুবিধা এবং সীমাবদ্ধতা:

সুবিধা:

  • সহজ এবং দ্রুত: Elbow Method খুব সহজ এবং দ্রুত পদ্ধতি K নির্বাচন করার জন্য।
  • দৃশ্যমান: গ্রাফিক্যাল উপস্থাপনার মাধ্যমে ব্যবহারকারীরা সহজে সিদ্ধান্ত নিতে পারেন।

সীমাবদ্ধতা:

  • বিষ্ময়কর Elbow: কখনও কখনও Elbow পয়েন্ট সঠিকভাবে চিহ্নিত করা কঠিন হতে পারে, বিশেষত যখন গ্রাফে স্পষ্ট কোণ না থাকে।
  • এলগরিদমের প্রবণতা: কিছু পরিস্থিতিতে, Elbow Method সঠিক K নির্বাচন নাও করতে পারে, এবং তখন অন্য পদ্ধতি যেমন Silhouette Score বা Gap Statistic ব্যবহার করা যেতে পারে।

উপসংহার:

Elbow Method একটি সহজ এবং কার্যকর পদ্ধতি যা K-Means ক্লাস্টারিংয়ে সঠিক K নির্বাচন করতে সাহায্য করে। তবে, সব সময় Elbow পয়েন্ট স্পষ্টভাবে চিহ্নিত না হওয়ায়, কিছু সময়ে অন্যান্য পদ্ধতি ব্যবহার করা হতে পারে।

Content added By
Promotion
NEW SATT AI এখন আপনাকে সাহায্য করতে পারে।

Are you sure to start over?

Loading...