Journals / Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi / 2021 / Sayı: 27

A New Method to Measure Clustering Performance and its Evaluation for Text Clustering

Kümeleme Performansını Ölçmek için Yeni Bir Yöntem ve Metin Kümeleme için Değerlendirmesi

Pages
53–65
Publication Date
2021-11-30
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The proposed Compression Ratio Index (CRI), which can be calculated much faster than internal methods such as Silhouette, Calinski-Harabasz and Davies-Bouldin indexes, was tested with 4 different compression algorithms and yielded the same results with 9 external methods used in the second data set.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:In this study, an alternative method that can be used to measure clustering performance is proposed.
📊
Key Findings & Data:In order to test the consistency of the proposed method, two different data sets consisting of Wikipedia abstracts were clustered with k-Means, k-Medoids and CLARANS methods and performance measurements were calculated with both the proposed method and the existing methods.
💡
Conclusion & Impact:The proposed Compression Ratio Index (CRI), which can be calculated much faster than internal methods such as Silhouette, Calinski-Harabasz and Davies-Bouldin indexes, was tested with 4 different compression algorithms and yielded the same results with 9 external methods used in the second data set.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:kümeleme değerlendirme ölçütü · kümeleme algoritmaları · veri sıkıştırma

Abstract

In this study, an alternative method that can be used to measure clustering performance is proposed. In order to test the consistency of the proposed method, two different data sets consisting of Wikipedia abstracts were clustered with k-Means, k-Medoids and CLARANS methods and performance measurements were calculated with both the proposed method and the existing methods. The first data set containing only English summaries was tested by dividing it into different numbers of clusters. Since there was no prior knowledge of the content of the abstracts, the internal methods Silhouette, Calinski-Harabasz, and Davies-Bouldin were used to evaluate how accurately they were clustered. The second data set, which includes Wikipedia abstracts of 6 different languages, is divided into 6 clusters with clustering methods to classify the abstracts according to their language. Since the language of the summaries in the data set is known beforehand, the success of clustering could be measured by both internal and external methods. Since it is known that data compression algorithms compress a file with similar texts better than a file with different texts, it has been suggested that compression ratio can be used as an alternative evaluation metric. The proposed Compression Ratio Index (CRI), which can be calculated much faster than internal methods such as Silhouette, Calinski-Harabasz and Davies-Bouldin indexes, was tested with 4 different compression algorithms and yielded the same results with 9 external methods used in the second data set.

Özet

Bu çalışmada kümeleme performansını ölçmek için kullanılabilecek alternatif bir yöntem önerilmiştir. Önerilen yöntemin tutarlılığını test etmek için, Wikipedia makale özetlerinden oluşan iki farklı veri kümesinde k-Means, k-Medoids ve CLARANS yöntemleri ile kümelemeler yapılmış ve hem önerdiğimiz yöntem hem de mevcut yöntemler ile performans ölçümleri hesaplanmıştır. Sadece İngilizce özetlerin olduğu ilk veri kümesi farklı sayıda kümelere ayrılarak test edilmiştir. Özetlerin içeriği hakkında önceden bilgi sahibi olunmadığı için ne kadar doğru kümelendiğini değerlendirmek için dahili yöntemler olan Silhouette, Calinski-Harabasz ve Davies-Bouldin indeksleri kullanılmıştır. 6 farklı dile ait Wikipedia özetlerini içeren ikinci veri kümesi ise özetlerin dillerine göre sınıflanmış olması için kümeleme yöntemleri ile 6 kümeye ayrılmıştır. Veri kümesindeki metinlerin hangi dile ait olduğu önceden bilindiği için kümelemenin başarısı hem dahili hem de harici yöntemler ile ölçülebilmiştir. Veri sıkıştırma algoritmalarının birbirine benzer metinlerin olduğu bir dosyayı, birbirinden farklı metinlerin olduğu dosyaya göre daha iyi sıkıştırdığı bilindiğinden, sıkışma oranının alternatif bir değerlendirme ölçütü olarak kullanılabileceği önerilmiştir. Silhouette, Calinski-Harabasz ve Davies-Bouldin indeksleri gibi dahili yöntemlere göre çok daha hızlı hesaplanabilen önerilen Sıkıştırma Oranı İndeksi (SOİ), 4 farklı sıkıştırma algoritması ile test edilmiş ve ikinci veri kümesinde kullanılan 9 harici yöntemle de aynı sonuçları vermiştir.

🔖

Cite This Article

ASLANYÜREK, M., MESUT, A. (2021). A New Method to Measure Clustering Performance and its Evaluation for Text Clustering. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, Sayı: 27, 53–65. https://ajindex.com/articles/470670

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (12)

  1. Abdalgader, K. (2017). Clustering Short Text using a Centroid-Based Lexical Clustering Algorithm. IAENG International Journal of Computer Science, 44(4). Alakuijala, J., Szabadka, Z. (2016). Brotli Compressed Data Format. Internet Engineering Task Force (IETF), RFC 7932, ISSN: 2070-1721
  2. Bolshakova, N., & Azuaje, F. (2003). Cluster validation techniques for genome expression data. Signal processing, 83(4), 825-833.
  3. Burrows, M., Wheeler, D. J. (1994). A block sorting lossless data compression algorithm. Technical Report 124, Digital Equipment Corporation. Caliński, T., & Harabasz, J. (1974). A dendrite method for cluster analysis. Communications in Statistics-theory and Methods, 3(1), 1-27.
  4. Cleary, J., & Witten, I. (1984). Data compression using adaptive coding and partial string matching. IEEE transactions on Communications, 32(4), 396-402.
  5. Davies, D. L., & Bouldin, D. W. (1979). A cluster separation measure. IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence, (2), 224-227.
  6. Deutsch, P. (1996). DEFLATE Compressed Data Format Specification. version 1.3, RFC 1951 doi:10.17487/RFC1951.
  7. Dinçer, Ş. E. (2006). Veri madenciliğinde K-means algoritması ve tıp alanında uygulanması (Master's thesis, Kocaeli Universitesi, Fen Bilimleri Enstitusu) Erdinç, U., Erdoğan, C., & Saygılı, A. (2016). Hiyerarşik Kümeleme Modeli Kullanan Web Tabanlı Bir Ödev Değerlendirme Sistemi. Ejovoc (Electronic Journal of Vocational Colleges), 6(3), 87-98.
  8. Ghufron, G., Surarso, B., & Gernowo, R. (2020). The Implementations of K-medoids Clustering for Higher Education Accreditation by Evaluation of Davies Bouldin Index Clustering. Jurnal Ilmiah KURSOR, 10(3). Hacıoğlu H., K. (2016). Kümeleme Analizinde Kullanılan Bazı Benzerlik İndekslerinin Karşılaştırılması. Yüksek Lisans Tezi Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.,98. Brümmer, M. The DBpedia abstract corpus (2015), http://downloads.dbpedia.org/2015-04/ext/nlp/abstracts/
  9. Hubert, L., & Arabie, P. (1985). Comparing partitions. Journal of classification, 2(1), 193-218.
  10. Jaccard, P. (1901). Distribution de la flore alpine dans le bassin des Dranses et dans quelques régions voisines. Bulletin de la Société Vaudoise des Sciences Naturelles. 37: p. 241-272.
  11. Ketchen, D. J., & Shook, C. L. (1996). The application of cluster analysis in strategic management research: an analysis and critique. Strategic management journal, 17(6), 441-458.
  12. Kresse, W. and Danko, D.M. (2012). Springer Handbook of Geographic Information. Springer-Verlag, B