代写STAT 302 Winter 2025 Final Project帮做R语言

STAT 302 Winter 2025 Final Project

The assignment should be completed in an R Markdown document.  Submit the assignment electronically on Gradescope by March 21, at 11:59 PM as a PDF file. No late submission will accepted.

Each answer has to be based on R code that shows how the result was obtained.  R code has to answer the question or solve the task.

NOTE: Please keep the following guidelines in mind::

•  Choose the most efficient code whenever possible.

•  Keep your code as short as possible.

•  Use only base ‘R‘, unless the instructions explicitly request you to use a specific library.

•  Use chunk options to suppress unnecessary output or messages in your code.

•  Ensure your code fits within the page and does not extend beyond the margins in the PDF.

•  Check the grading rubric for all the items which will be graded in this Assignment!

The total number of points of this assignment is 60 points.

Good luck!

K means clustering

In this project, you will implement an unsupervised learning technique called k-means clustering.  This method is used to partition a dataset into k distinct clusters based on the similarity of the data points.  The goal of k-means is to minimize the variance within each cluster, so that points within the same cluster are as similar as possible.

While there is a built-in function in base R that can perform k-means clustering, you are not allowed to use it in this project. Instead, you will manually implement the algorithm from scratch.

The k-means algorithm works as follows:

•  Choose k initial centroids (typically randomly selected points from the dataset).

•  Assign each data point to the closest centroid, forming KK clusters.

•  Recompute the centroids of the clusters by calculating the mean of all points assigned to each cluster.

•  Repeat the assignment and update steps until the centroids no longer change (or change very little), indicating convergence.

Your task is to replicate this process and implement the algorithm manually using base R functions, without relying on any built-in R functions  (such as the knn() function) and without relying on any specialized clustering libraries.

Consider one of the following datasets:

This Taylor Swift dataset from a previous homework,

urlRemote  <- ' https://raw.githubusercontent.com/ '

githubPath  <- 'rfordatascience/tidytuesday/master/data/2023/2023-10-17/ '

fileName  <- ' taylor_album_songs .csv '

taylor_album_songs  <- read.csv (paste0(urlRemote,  githubPath,  fileName))

songs_reduced  <- taylor_album_songs[,c("track_number" ,  "energy" ,  "valence")]

songs_reduced_final  <- songs_reduced[rowSums (is.na (songs_reduced))==0,]

Or use the data set Mall_Customers .csv uploaded on Canvas in the Module named Final  Project:

mall_customers  <- read.csv ( "Mall_Customers.csv")

1. In order to start exploring the dataset, use base R or ggplot to create some plots (at least 2).

In order to simplify your task, if you are working with the mall_customers data set, for parts 2-9 con- sider only the quantitative variables.   If you  are working with the Taylor  Swift dataset,  use the object songs_reduced_final as your dataset (it only contains quantitative variables).

2.  Randomly choose any three points from the dataset which will be your initial centroids.  These will define the centers of the first initial three clusters. This means that you are defining k = 3 clusters.

3.  Measure the distance between all the points in the dataset and each of the three initial clusters.  Assign the points to the nearest cluster. Do this in the most efficient way.

4.  After assigning all points to the closest centroid, recalculate the centroids.  This is achieved by com- puting the mean of all the variables of the points assigned to each cluster.  This will give you the new centroids.

5.  Repeat the process of assigning points to clusters and updating the centroids until the centroids no longer change.

6.  Calculate the Within-Cluster-Sum of Squared Errors (WSS) for different values of k (including the k = 3). The WSS is given by:

where:

is the i-th data point in cluster k, where d is the number of dimensions (features).

μk  = (µk1, µk2, . . . , µkd ) is the centroid (mean) of cluster k, calculated as the average of the points in the cluster.

The term represents the squared Euclidean distance between the point xi(k) and its corresponding centroid μk .

7.  Using either base R or ggplot2, plot WSS-versus-k.  Choose the k for which the effect of adding an additional cluster is no longer as effective in terms of WSS. In the plot, this is visible as an elbow.

8.  Since this procedure started with a random seed, consider 10 different random seeds for each value of k.

9.  For each data point, compute the proportion of times the data point ends up in the same cluster. Are there any points which are not always assigned to the same group?  If so, try to explain why you think that happens.

10.  Choose any of the seeds used above and consider your clustering as final.  Add a variable called cluster to the data set. Use the variables in the data set (both the ones used for clustering and the ones not used for clustering) to visually describe the clusters. Explain what differences you observe.


热门主题

课程名

mktg2509 csci 2600 38170 lng302 csse3010 phas3226 77938 arch1162 engn4536/engn6536 acx5903 comp151101 phl245 cse12 comp9312 stat3016/6016 phas0038 comp2140 6qqmb312 xjco3011 rest0005 ematm0051 5qqmn219 lubs5062m eee8155 cege0100 eap033 artd1109 mat246 etc3430 ecmm462 mis102 inft6800 ddes9903 comp6521 comp9517 comp3331/9331 comp4337 comp6008 comp9414 bu.231.790.81 man00150m csb352h math1041 eengm4100 isys1002 08 6057cem mktg3504 mthm036 mtrx1701 mth3241 eeee3086 cmp-7038b cmp-7000a ints4010 econ2151 infs5710 fins5516 fin3309 fins5510 gsoe9340 math2007 math2036 soee5010 mark3088 infs3605 elec9714 comp2271 ma214 comp2211 infs3604 600426 sit254 acct3091 bbt405 msin0116 com107/com113 mark5826 sit120 comp9021 eco2101 eeen40700 cs253 ece3114 ecmm447 chns3000 math377 itd102 comp9444 comp(2041|9044) econ0060 econ7230 mgt001371 ecs-323 cs6250 mgdi60012 mdia2012 comm221001 comm5000 ma1008 engl642 econ241 com333 math367 mis201 nbs-7041x meek16104 econ2003 comm1190 mbas902 comp-1027 dpst1091 comp7315 eppd1033 m06 ee3025 msci231 bb113/bbs1063 fc709 comp3425 comp9417 econ42915 cb9101 math1102e chme0017 fc307 mkt60104 5522usst litr1-uc6201.200 ee1102 cosc2803 math39512 omp9727 int2067/int5051 bsb151 mgt253 fc021 babs2202 mis2002s phya21 18-213 cege0012 mdia1002 math38032 mech5125 07 cisc102 mgx3110 cs240 11175 fin3020s eco3420 ictten622 comp9727 cpt111 de114102d mgm320h5s bafi1019 math21112 efim20036 mn-3503 fins5568 110.807 bcpm000028 info6030 bma0092 bcpm0054 math20212 ce335 cs365 cenv6141 ftec5580 math2010 ec3450 comm1170 ecmt1010 csci-ua.0480-003 econ12-200 ib3960 ectb60h3f cs247—assignment tk3163 ics3u ib3j80 comp20008 comp9334 eppd1063 acct2343 cct109 isys1055/3412 math350-real math2014 eec180 stat141b econ2101 msinm014/msing014/msing014b fit2004 comp643 bu1002 cm2030
联系我们
EMail: 99515681@qq.com
QQ: 99515681
留学生作业帮-留学生的知心伴侣!
工作时间:08:00-21:00
python代写
微信客服:codinghelp
站长地图