K-Means 클러스터링

K-Means 알고리즘으로 데이터를 K개 클러스터로 분할. 군내 제곱합(WCSS)을 최소화하여 데이터 포인트를 K개 클러스터로 그룹화합니다. 색상 산점도와 중심점 마커로 클러스터를 시각화합니다.

군내 제곱합(WCSS)을 최소화하여 데이터 포인트를 K개 클러스터로 그룹화합니다. 색상 산점도와 중심점 마커로 클러스터를 시각화합니다.

K-Means 클러스터링이란 무엇인가요?

K-Means는 군내 제곱합(WCSS)을 최소화하여 n개의 데이터 포인트를 K개의 클러스터로 나누는 반복적 분할 알고리즘입니다. 각 클러스터는 중심점으로 표현됩니다.

알고리즘은 K개의 초기 중심점으로 시작한 다음 두 단계를 번갈아 수행합니다: (1) 각 포인트를 가장 가까운 중심점에 할당, (2) 중심점 재계산. 보통 10-50회 반복에서 수렴합니다.

K를 선택하는 것이 핵심입니다. 엘보우 방법은 WCSS 대 K를 플로팅하고 수확이 줄어드는 '굽힘'을 찾습니다. 실루엣 점수는 +1에 가까울수록 좋은 클러스터링입니다.

Formula: WCSS = Σₖ Σ(xᵢ ∈ Cₖ) ‖xᵢ − μₖ‖² 여기서 μₖ = 클러스터 Cₖ의 중심점 ‖·‖ = 유클리드 거리 할당이 더 이상 바뀌지 않으면 알고리즘 수렴

계산 예시

포인트: (1,1), (1.5,2), (3,4), (5,7), (3.5,5), (4.5,5), (3.5,4.5). K=2에서 중심점 μ₁≈(1.25, 1.5), μ₂≈(3.9, 5.1). WCSS = 8.525.

이 계산기를 사용해야 할 때

피해야 할 일반적인 실수

결과 해석 방법

관련 표준 및 참고자료

자주 묻는 질문

올바른 클러스터 수(K)를 어떻게 선택하나요?

엘보우 방법: K = 1~10까지 WCSS를 플로팅하고 곡선이 급격히 꺾이는 K를 선택합니다. 실루엣 점수가 가장 높은 K를 선택할 수도 있습니다.

K-Means의 한계는 무엇인가요?

K-Means는 구형 클러스터를 가정하고 이상치에 민감합니다. 비볼록 클러스터를 감지할 수 없습니다. 이러한 경우 DBSCAN이나 가우시안 혼합 모델을 고려하세요.