Soru

Zorluk: OrtaOrtalama Bağlantı Yöntemi

Aşağıdaki tabloda X1X_1, X2X_2, X3X_3 ve X4X_4 gözlemleri arasındaki başlangıç uzaklık matrisi verilmiştir:

X1X_1X2X_2X3X_3X4X_4
X1X_10044881010
X2X_24400661212
X3X_38866001414
X4X_410101212141400

Bu veri seti üzerinde Ortalama Bağlantı (UPGMA - Unweighted Pair-Group Method using Arithmetic Averages) yöntemi kullanılarak hiyerarşik kümeleme analizi yapılacaktır.
Analizin birinci adımında, birbirine en yakın olan X1X_1 ve X2X_2 gözlemleri birleştirilerek K1=(X1,X2)K_1 = (X_1, X_2) kümesi oluşturulmuştur.
Analizin ikinci adımında ise K1K_1 kümesi ile X3X_3 gözlemi birleştirilerek K2=(X1,X2,X3)K_2 = (X_1, X_2, X_3) kümesi elde edilmiştir.

Buna göre, Ortalama Bağlantı (UPGMA) yöntemi kullanıldığında, yeni oluşan K2K_2 kümesi ile analize henüz dahil edilmemiş X4X_4 gözlemi arasındaki uzaklık (d(K2,X4)d(K_2, X_4)) kaç birim olarak hesaplanır?

  1. A
    10
  2. B
    11
  3. 12Cevap
  4. D
    12,5
  5. E
    14

Cevap

Yeni oluşan K2 kümesi ile X4 gözlemi arasındaki uzaklık 12 birimdir.
Ortalama Bağlantı (UPGMA) yönteminde, yeni oluşturulan bir kümenin dışarıdaki bir gözleme/kümeye olan uzaklığı, birleşen kümelerin içindeki tüm eleman çiftlerinin uzaklıklarının aritmetik ortalamasıdır. K2K_2 kümesi X1,X2X_1, X_2 ve X3X_3 olmak üzere 33 elemandan oluşmaktadır. Bu kümenin X4X_4 gözlemine uzaklığı: d(X1,X4)+d(X2,X4)+d(X3,X4)3=10+12+143=363=12\frac{d(X_1, X_4) + d(X_2, X_4) + d(X_3, X_4)}{3} = \frac{10 + 12 + 14}{3} = \frac{36}{3} = 12 birim olarak hesaplanır. (Not: Lance-Williams formülü ile adım adım hesaplandığında da ilk birleşimden d(K1,X4)=11d(K_1, X_4) = 11 gelir. İkinci birleşimde K1'in 2 elemanı, X3'ün 1 elemanı olduğundan d(K2,X4)=23(11)+13(14)=12d(K_2, X_4) = \frac{2}{3}(11) + \frac{1}{3}(14) = 12 elde edilir.)

Adım Adım Çözüm

1
K2 kümesini oluşturan temel gözlemlerin X4'e olan orijinal uzaklıklarının matristen belirlenmesi.
d(X1, X4) = 10, d(X2, X4) = 12, d(X3, X4) = 14
UPGMA yönteminde, iki küme arasındaki uzaklık hesaplanırken bu kümeleri oluşturan en alt düzeydeki bireysel gözlemlerin ikili uzaklıkları temel alınır.
2
Orijinal ikili uzaklıkların aritmetik ortalamasının hesaplanması.
d(K2, X4) = (10 + 12 + 14) / 3 = 36 / 3 = 12
UPGMA (Aritmetik Ortalamalı Ağırlıklandırılmamış Çift Grupları) yöntemi, orijinal her bir gözleme eşit ağırlık verir. Bu nedenle K2'deki 3 elemanın X4'e olan uzaklıklarının basit ortalaması alınır.

Anahtar Kavram

Ortalama Bağlantı (UPGMA) yönteminde uzaklık güncelleme prensibi
Bu soruyu puanla