Una demostración del algoritmo Biclustering Espectral

Este ejemplo demuestra cómo generar un conjunto de datos en forma de tablero de ajedrez y biclusterizarlo utilizando el algoritmo Biclustering Espectral.

Los datos se generan con la función make_checkerboard, luego se barajan y se pasan al algoritmo Biclustering espectral. Las filas y columnas de la matriz barajada se reordenan para mostrar los biclusters encontrados por el algoritmo.

El producto exterior de los vectores de etiquetas de filas y columnas muestra una representación de la estructura de tablero de ajedrez.

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Out:

consensus score: 1.0

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# Author: Kemal Eren <kemal@kemaleren.com>
# License: BSD 3 clause

import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt

from sklearn.datasets import make_checkerboard
from sklearn.cluster import SpectralBiclustering
from sklearn.metrics import consensus_score


n_clusters = (4, 3)
data, rows, columns = make_checkerboard(
    shape=(300, 300), n_clusters=n_clusters, noise=10,
    shuffle=False, random_state=0)

plt.matshow(data, cmap=plt.cm.Blues)
plt.title("Original dataset")

# shuffle clusters
rng = np.random.RandomState(0)
row_idx = rng.permutation(data.shape[0])
col_idx = rng.permutation(data.shape[1])
data = data[row_idx][:, col_idx]

plt.matshow(data, cmap=plt.cm.Blues)
plt.title("Shuffled dataset")

model = SpectralBiclustering(n_clusters=n_clusters, method='log',
                             random_state=0)
model.fit(data)
score = consensus_score(model.biclusters_,
                        (rows[:, row_idx], columns[:, col_idx]))

print("consensus score: {:.1f}".format(score))

fit_data = data[np.argsort(model.row_labels_)]
fit_data = fit_data[:, np.argsort(model.column_labels_)]

plt.matshow(fit_data, cmap=plt.cm.Blues)
plt.title("After biclustering; rearranged to show biclusters")

plt.matshow(np.outer(np.sort(model.row_labels_) + 1,
                     np.sort(model.column_labels_) + 1),
            cmap=plt.cm.Blues)
plt.title("Checkerboard structure of rearranged data")

plt.show()