خطوات الاستخدام
في البداية، أدخل عدد العناقيد الأولية (عدد نقاط البيانات الأولية) التي تبدأ بها عملية التجميع الهرمي. هذا الرقم يمثل كل نقطة بيانات كعنقود منفرد. على سبيل المثال، إذا كان لديك 100 نقطة بيانات، فإن عدد العناقيد الأولية = 100. هذا هو الأساس لعملية الدمج.
ثم أدخل عدد عمليات الدمج التي تم إجراؤها. كل عملية دمج تجمع عنقودين معًا لتكوين عنقود واحد أكبر. لذا، في كل مستوى دمج، يقل عدد العناقيد بمقدار 1. على سبيل المثال، إذا قمت بـ 40 عملية دمج، فإن العناقيد المتبقية = 100 - 40 = 60.
يقوم التجميع الهرمي النهائي ببناء شجرة (ديندروغرام) تمثل تسلسل الدمج. كلما زاد عدد عمليات الدمج، قل عدد العناقيد المتبقية. يمكنك حساب عدد العناقيد المتبقية ببساطة كالتالي: العناقيد المتبقية = العناقيد الأولية - مستويات الدمج.
للتحقق من فهمك، فكر في مثال: إذا بدأت بـ 50 عنقودًا وقمت بـ 10 عمليات دمج، فسيكون لديك 40 عنقودًا متبقيًا. هذا يعني أن 10 عناقيد قد اندمجت في 5 عناقيد جديدة؟ في الواقع، كل عملية دمج تقلل العناقيد بمقدار واحد فقط (لأن اثنين يصبحان واحدًا). لذا، 10 عمليات دمج تقلل 10 عناقيد، وتبقى 40 عنقودًا.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على المجموعات المتبقية في التجميع الهرمي بخطوات الحل كاملة.
الحل
الحل: نطبق القانون: العناقيد المتبقية = العناقيد الأولية - مستويات الدمج = 150 - 75 = 75 عنقودًا. وهذا يعني أنه بعد 75 عملية دمج، تم دمج 150 عنقودًا أوليًا (كل نقطة كعنقود) إلى 75 عنقودًا. لاحظ أن كل عملية دمج تدمج عنقودين معًا، لذا بعد 75 عملية دمج، أصبح لدينا 75 عنقودًا (كل منها يحتوي على عدة نقاط). هذا التجميع مفيد لفهم التسلسل الهرمي للبيانات، ويمكننا بعد ذلك قطع الشجرة عند المستوى الذي نريد عدد العناقيد. على سبيل المثال، إذا أردنا 20 عنقودًا، نحتاج إلى إجراء (150 - 20) = 130 عملية دمج إضافية؟ في الواقع، لتحقيق 20 عنقودًا، يجب أن نجري 130 عملية دمج (لأن 150 - 130 = 20).
الحل
الحل: العناقيد المتبقية = 1000 - 800 = 200 عنقود. هذا منطقي: بعد دمج 800 زوج من العناقيد، تبقى 200 عنقود. لاحظ أن العملية الهرمية تسمح لك بمراقبة تطور العناقيد. من الناحية العملية، إذا كنت تبحث عن مجموعات جينية متشابهة، فقد تختار قطع الشجرة عند مستوى معين (مثلاً 50 عنقودًا) يتوافق مع 950 عملية دمج. حساب عدد العناقيد المتبقية يساعدك في تتبع عدد المجموعات في كل خطوة. كلما قل عدد العناقيد المتبقية، زاد حجم كل عنقود. هذا المثال يوضح كيف يمكن تحليل البيانات الضخمة باستخدام التجميع الهرمي.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة المجموعات المتبقية في التجميع الهرمي.
150 نقطة بعد 75 عملية دمج: يبقى 75 عنقودًا (نقص 50%)
- العدد الابتدائي للمجموعات
- 150
- عدد مستويات الدمج
- 75
1000 جين بعد 800 دمج: 200 عنقودًا متبقيًا
- العدد الابتدائي للمجموعات
- 1,000
- عدد مستويات الدمج
- 800
الوصول إلى 20 عنقودًا من 150 يحتاج 130 عملية دمج
- العدد الابتدائي للمجموعات
- 150
- عدد مستويات الدمج
- 130
الحد الأقصى المشروع: 4 دمج من 5 عنقود يترك عنقودًا واحدًا
- العدد الابتدائي للمجموعات
- 5
- عدد مستويات الدمج
- 4