Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > stat > arXiv:2507.11884v1

帮助 | 高级搜索

统计学 > 方法论

arXiv:2507.11884v1 (stat)
[提交于 2025年7月16日 ]

标题: 正则化k-POD:高维缺失数据的稀疏k-均值聚类

标题: Regularized k-POD: Sparse k-means clustering for high-dimensional missing data

Authors:Xin Guan, Yoshikazu Terada
摘要: 经典的k均值聚类方法,基于所有数据特征计算的距离,不能直接应用于存在缺失值的不完整数据。 k-POD是k均值到缺失数据的一种自然扩展,它仅使用观测到的条目进行聚类,计算效率高且灵活。 然而,对于高维缺失数据,包括与潜在聚类结构无关的特征,这些无关特征的存在会导致k-POD在估计聚类中心时产生偏差,从而损害其聚类效果。 尽管如此,现有的k-POD方法在低维情况下表现良好,突显了解决偏差问题的重要性。 为此,本文提出了一种正则化的k-POD聚类方法,将特征级别的正则化应用于现有k-POD聚类中的聚类中心。 对聚类中心的这种惩罚使得我们能够有效减少k-POD在高维缺失数据中的偏差。 据我们所知,我们的方法是第一个在保留计算效率和灵活性的同时,减轻高维缺失数据中k均值类型聚类偏差的方法。 模拟结果验证了所提出的方法能有效减少偏差并提高聚类性能。 在真实世界单细胞RNA测序数据中的应用进一步展示了所提出方法的实用性。
摘要: The classical k-means clustering, based on distances computed from all data features, cannot be directly applied to incomplete data with missing values. A natural extension of k-means to missing data, namely k-POD, uses only the observed entries for clustering and is both computationally efficient and flexible. However, for high-dimensional missing data including features irrelevant to the underlying cluster structure, the presence of such irrelevant features leads to the bias of k-POD in estimating cluster centers, thereby damaging its clustering effect. Nevertheless, the existing k-POD method performs well in low-dimensional cases, highlighting the importance of addressing the bias issue. To this end, in this paper, we propose a regularized k-POD clustering method that applies feature-wise regularization on cluster centers into the existing k-POD clustering. Such a penalty on cluster centers enables us to effectively reduce the bias of k-POD for high-dimensional missing data. To the best of our knowledge, our method is the first to mitigate bias in k-means-type clustering for high-dimensional missing data, while retaining the computational efficiency and flexibility. Simulation results verify that the proposed method effectively reduces bias and improves clustering performance. Applications to real-world single-cell RNA sequencing data further show the utility of the proposed method.
主题: 方法论 (stat.ME)
引用方式: arXiv:2507.11884 [stat.ME]
  (或者 arXiv:2507.11884v1 [stat.ME] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.11884
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI(待注册)

提交历史

来自: Xin Guan [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 7 月 16 日 03:50:20 UTC (1,982 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
stat.ME
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
stat

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号