Clustering 在沒有 label 時找 structure;classification 從 labelled examples 學 decision rule。把問題混在一起就會用錯 evaluation:視覺上整齊的 cluster 不一定是有用的客群;classifier 即使 accuracy 很高,也可能完全漏掉真正重要的 minority class。
K-means 只最佳化一個幾何 objective
K-means 反覆把 point 分給最近 centroid,再重算 centroid;它最小化 within-cluster squared distance。因此 feature scaling、distance、initialization 與 k 都是 model 的一部分,不只是 preprocessing 細節。
它最適合近似 spherical、大小相近的 cluster。Outlier 會拉動 centroid;categorical feature 與不規則形狀需要別的 representation 或 algorithm。Multiple random starts 能降低、但不能消除 local optimum。
Decision tree 用 partition 解釋規則
Decision tree 選擇能降低 impurity 的 split,常見指標是 entropy 或 Gini。Tree 能表達 nonlinear interaction,也容易閱讀,但太深會記住 noise。Maximum depth、minimum leaf size、pruning 與 validation 都是在控制這份自由度。
SVM 最大化 margin
Linear SVM 尋找 margin 夠寬的 separating hyperplane,boundary 只由 support vectors 決定。Penalty C 在寬 margin 與 training error 間交換;kernel 能表示 nonlinear boundary,但也更依賴 scaling 與 parameter。
| 情境 | 可先嘗試 |
|---|---|
| 未知群組、numeric geometry | K-means baseline |
| 需要可解釋規則與 feature interaction | Decision tree |
| High-dimensional sparse feature | Linear SVM |
| Nonlinear boundary、中型 dataset | Scaling 後的 kernel SVM |
白話來說: 選對 metric 才能談 model 好不好。Imbalanced data 要看 precision、recall、PR curve 與各 class error,不能只看 accuracy。
複習卡
- Clustering 沒有 target label;classification 有。
- K-means 假設 distance 有意義。
- Tree partition feature space,需要限制 complexity。
- SVM 是由 support vectors 塑造的 margin model。
- Evaluation 必須反映不同錯誤的實際代價。