VERİ MADENCİLİĞİ - Deneme Sınavı - 8

Birliktelik Kuralları, veri seti içerisinde yer alan kayıtların birbiriyle olan ilişkilerini inceleyerek, hangi olayların eş zamanlı olarak birlikte gerçekleşebileceklerini ortaya koymaya çalışan veri madenciliği yöntemleridir.

k-Ortalamalar Yöntemi, aşamalı olmayan kümeleme yöntemlerinden birisidir. Diğerleri birleştirici kümeleme yöntemlerindendir.

Tek Bağlantı Kümeleme Yöntemi, en basit aşamalı kümeleme yöntemidir. Bu yöntem, farklı veri yapılarındaki kümelenmeleri tanımlayabilmesi açısından uygulayıcılar tarafından sıklıkla tercih edilmektedir. Küme elemanları arasındaki en küçük uzaklık değeri temel alınarak kümelerin oluşturulması esasına dayanır.

Tam Bağlantı Kümeleme Yöntemi:
Bu yöntem, en uzak komşuluk olarak da bilinmektedir. Tek bağlantı kümeleme yöntemine çok benzemekle birlikte bu yöntemdeki tek farklılık oluşturulan her kümedeki eleman çiftleri arasındaki uzaklığın maksimum olanının ele alınmasıdır.

Ward Bağlantı Kümeleme Yöntemi Bu yöntem, küresel ortalama ve medyan bağlantı kümeleme yöntemlerinin karma şeklidir. Küme içi varyansın minimum olduğu kümeler belirlenir ve bu doğrultuda kümeler oluşturulur. Minimum varyans yöntemi olarak da bilinen bu yaklaşım, bir kümede yer alan bir birimin, aynı kümenin içinde bulunan birimlerden ortalama uzaklığını dikkate almaktadır. Küme bağlantılarından ziyade küme içi kareler toplamı dikkate alınmaktadır. Bu yöntem, az birimli kümeleri birleştirme eğilimindedir. Ayrıca bu yöntemin birbirine eşit sayıda birim içeren kümeler oluşturma gibi bir eğilimi de vardır. Bundan dolayı, araştırmacının kümelerdeki birim sayılarının benzer (yakın) olduğu beklentisi durumunda bu yönteme başvurması önerilmektedir. Aşırı değerlerden etkilenmektedir. Sıklıkla kullanılan aşamalı kümeleme yöntemidir.

Medyan değerlerine ait vektörleri küme merkezi olarak kullanan k merkezli algoritmadır. Veri setindeki değişkenlerin asimetrik olduğu durumlarda kullanılmaktadır. Bu yöntemde de uzaklık ölçüsü seçimi keyfi olarak gerçekleştirilebilir, ancak yakınsamanın sağlanıp sağlanmadığı mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır. Bu algoritmada, Manhattan uzaklık ölçüsü en sık tercih edilen kümelenme ölçütüdür.

Veri dosyaları read.csv komutuyla sisteme aktarılır.

Kümelenme adımlarını görüntülemek için ise h$merge komutu kullanılır.

Tek bağlantı kümeleme yöntemi uygulamak için ise h=hclust(dist.x,method=”sing le”) komutu kullanılır.

Veri madenciliği yönteminin sınıflandırma grubu içerisinde en sık kullandığı teknik “karar ağaçları”dır. Aynı zamanda lojistik regresyon, diskriminant analizi, sinir ağları ve fuzzy setleri de sıklıkla kullanılmaktadır. İnsanlar yüzyıllardır verileri sınıflandırdıkları, kategorize ettikleri ve derecelendirdikleri için sınıflandırma, işlemi hem veri madenciliğinin temeli olarak hem de veri hazırlama aracı olarak kullanılmaktadır.

Kümeleme analizinin temel amacı, hangi kümeye ait olduğu bilinmeyen bir grup verinin, sınıflandırılarak anlamlandırılmasıdır. Dolayısıyla kümeleme analizi birimleri ya da değişkenleri temel özelliklerine göre sınıflandırmak için kullanılmaktadır. Kısaca kümeleme analizinin genel amacının benzer olanları farklı olandan ayırmak olduğu ifade edilebilir.

Kümeleme analizi, diğer çok değişkenli analiz yöntemi olan diskriminant analizinde olduğu gibi tahmin amaçlı kullanılmamakta ve faktör analizinde olduğu gibi de varsayımları bulunmamaktadır.

Kümeleme analizinde birim ya da değişkenler arasındaki uzaklıkları hesaplamak için en sık kullanılan uzaklık ölçüsü Öklid uzaklığıdır. Öklid uzaklığı iki obje arasındaki benzerliği ölçmede en yaygın kullanılan uzaklık ölçüsü olup iki obje arasına çizilecek bir doğrunun uzunluğunu temel alır.

Kümeleme analizinde sonuçlar dendrogram (ağaç diyagramı) adı verilen grafiksel yöntemle sunulurlar. Dendrogramlarda bağlantılar, uzaklıklar ve birimlerin bağlanma düzeyleri bir ağaç biçiminde ele alınarak şekillendirilir ve kümelenme süreci bu şekilde ayrıntılı bir biçimde özetlenir. Genellikle dendrogramlar; x ekseninde birimler ve y ekseninde de uzaklıklar olacak şekilde yapılandırılırlar.

Tek Bağlantı Kümeleme Yöntemi en basit aşamalı kümeleme yöntemidir. Bu yöntem, farklı veri yapılarındaki kümelenmeleri tanımlayabilmesi açısından uygulayıcılar tarafından sıklıkla tercih edilmektedir. Küme elemanları arasındaki en küçük uzaklık değeri temel alınarak kümelerin oluşturulması esasına dayanır.

Ward Bağlantı Kümeleme Yöntemi, küresel ortalama ve medyan bağlantı kümeleme yöntemlerinin karma şeklidir. Küme içi varyansın minimum olduğu kümeler belirlenir ve bu doğrultuda kümeler oluşturulur. Minimum varyans yöntemi olarak da bilinen bu yaklaşım, bir kümede yer alan bir birimin, aynı kümenin içinde bulunan birimlerden ortalama uzaklığını dikkate almaktadır.

k-Medyanlar Yöntemi Medyan değerlerine ait vektörleri küme merkezi olarak kullanan k merkezli algoritmadır. Veri setindeki değişkenlerin asimetrik olduğu durumlarda kullanılmaktadır. Bu yöntemde de uzaklık ölçüsü seçimi keyfi olarak gerçekleştirilebilir, ancak yakınsamanın sağlanıp sağlanmadığı mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır. Bu algoritmada, Manhattan uzaklık ölçüsü en sık tercih edilen kümelenme ölçütüdür.

Özellikle değişkenlerin birbirinden bağımsız olmadığı ve değişkenler arasında korelasyon olduğu durumlarda k-medyanlar yöntemi veri setini gruplamada (kümelemede) başarılı olmamaktadır. Bu durumda kümeleme için k-medoidler yöntemi önerilmektedir. Medoid, diğer küme elemanları ile aralarında en az fark görülen seçilmiş küme elemanları olarak tanımlanabilmektedir. Bu algoritma k-ortalamalar ve k-medyanlar yöntemlerine göre daha çok işlem gerektirmektedir. Çünkü, medoidler belirlenirken tüm ikili uzaklık ölçüleri hesaplanmaktadır.

K-Ortalamalar Kümeleme Yöntemi sadece birimleri kümelemekte kullanılan bir yöntemdir.

Kümeleme analizinde birim ya da değişkenler arasındaki uzaklıkları hesaplamak için en sık kullanılan uzaklık ölçüsü Öklid uzaklığıdır. Öklid uzaklığı iki obje arasındaki benzerliği ölçmede en yaygın kullanılan uzaklık ölçüsü olup iki obje arasına çizilecek bir doğrunun uzunluğunu temel alır.