深度学习聚类的综述

作者：凯鲁嘎吉

来源：博客园

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这篇文章对现有的深度聚类算法进行全面综述与总结。现有的深度聚类算法大都由聚类损失与网络损失两部分构成，博客从两个视角总结现有的深度聚类算法，即聚类模型与神经网络模型。

1. 什么是深度聚类？

经典聚类即数据通过各种表示学习技术以矢量化形式表示为特征。随着数据变得越来越复杂和复杂，浅层（传统）聚类方法已经无法处理高维数据类型。为了解决该问题，深度聚类的概念被提出，即联合优化表示学习和聚类。

2. 从两个视角看深度聚类

3. 从聚类模型看深度聚类

3.1 基于K-means的深度聚类

参考：聚类——K-means - 凯鲁嘎吉 - 博客园

3.2 基于谱聚类的深度聚类

参考：多视图子空间聚类/表示学习(Multi-view Subspace Clustering/Representation Learning) ，关于“On the eigenvectors of p-Laplacian”目标函数的优化问题 - 凯鲁嘎吉 - 博客园

3.3 基于子空间聚类(Subspace Clustering, SC)的深度聚类

参考：深度多视图子空间聚类，多视图子空间聚类/表示学习(Multi-view Subspace Clustering/Representation Learning)，字典更新与 K-SVD - 凯鲁嘎吉 - 博客园

3.4 基于高斯混合模型(Gaussian Mixture Model, GMM)的深度聚类

参考：聚类——GMM，基于图嵌入的高斯混合变分自编码器的深度聚类(Deep Clustering by Gaussian Mixture Variational Autoencoders with Graph Embedding, DGG) - 凯鲁嘎吉 - 博客园

3.5 基于互信息的深度聚类

参考：COMPLETER: 基于对比预测的缺失视图聚类方法，Meta-RL——Decoupling Exploration and Exploitation for Meta-Reinforcement Learning without Sacrifices - 凯鲁嘎吉 - 博客园

3.6 基于KL的深度聚类

参考：Deep Clustering Algorithms ，关于“Unsupervised Deep Embedding for Clustering Analysis”的优化问题，结构深层聚类网络，具有协同训练的深度嵌入多视图聚类 - 凯鲁嘎吉 -博客园

4. 从神经网络模型看深度聚类

4.1 基于自编码器(AutoEncoder, AE)的深度聚类

参考：Deep Clustering Algorithms - 凯鲁嘎吉 - 博客园 (DEC, IDEC, DFKM, DCEC)

4.2 基于变分自编码器(Variational AutoEncoder, VAE)的深度聚类

参考：变分推断与变分自编码器，变分深度嵌入(Variational Deep Embedding, VaDE) ，基于图嵌入的高斯混合变分自编码器的深度聚类(Deep Clustering by Gaussian Mixture Variational Autoencoders with Graph Embedding, DGG)，元学习——Meta-Amortized Variational Inference and Learning，RL——Deep Reinforcement Learning amidst Continual/Lifelong Structured Non-Stationarity - 凯鲁嘎吉 - 博客园

4.3 基于生成对抗网络(Generative Adversarial Network, GAN)的深度聚类

参考：生成对抗网络(GAN与W-GAN) ，ClusterGAN: 生成对抗网络中的潜在空间聚类，双层优化问题：统一GAN，演员-评论员与元学习方法(Bilevel Optimization Problem unifies GAN, Actor-Critic, and Meta-Learning Methods)  - 凯鲁嘎吉 - 博客园

4.4 基于孪生网络(Siamese Neural Network)/对比学习(Contrastive Learning)的深度聚类

参考：从对比学习(Contrastive Learning)到对比聚类(Contrastive Clustering)，COMPLETER: 基于对比预测的缺失视图聚类方法 - 凯鲁嘎吉 - 博客园

4.5 基于图神经网络(Graph Neural Network)的深度聚类

参考：结构深层聚类网络 - 凯鲁嘎吉 -博客园

参考文献

[1] 第40期：基于深度神经网络的聚类算法——郭西风

[2] 物以类聚人以群分：聚类分析的一些挑战和进展 - 凯鲁嘎吉 - 博客园 

[3] A Survey of Deep Clustering Algorithms - 凯鲁嘎吉 - 博客园

[4] Deep Clustering | Deep Learning Notes

[5] 郭西风. 基于深度神经网络的图像聚类算法研究[D]. 国防科技大学, 2020.

声明

作者：凯鲁嘎吉

出处：http://www.cnblogs.com/kailugaji/

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原文标题：深度学习聚类的综述

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