Estudio comparativo de algoritmos de fuzzy clustering

Abstract

[spa] El objetivo de este trabajo es presentar los resultados de un análisis comparativo de distintos tipos de algoritmos de agrupamiento borroso (fuzzy clustering). Para esto, en principio, se realiza una introducción a los conceptos de clustering, sus objetivos, usos y clasificación de los algoritmos. Luego se recopila un state-of-art de los distintos algoritmos, explicando detalladamente sus pasos y comparándolos tanto desde una perspectiva teórica como desde una empírica. Por el lado teórico se revisan los artículos donde se detallan los algoritmos, se genera una comparativa entre ellos, definiendo ventajas y desventajas que se desprenden de la concepción de estos. Y desde la perspectiva empírica se realiza un experimento sobre distintas bases de datos, de diversos tamaños y dimensionalidades, para aplicar los algoritmos y comparar los resultados obtenidos. Para medir y comparar se utilizan distintas medidas de validación tanto internas como externas, y el tiempo de ejecución. Finalmente se comentan algunas conclusiones generales sobre el funcionamiento de los algoritmos y características para tener en cuenta cómo seleccionar cuál de ellos utilizar.

[eng] The purpose of this study is to present the result of a comparative investigation of different types of fuzzy clustering. Initially, an introduction is made to define the clustering concepts, its objectives, applications, and classifications of algorithms. Next, a state-of-art of the different algorithms is compiled, explaining their steps in detail, and comparing them both from a theoretical and an empirical perspective. From a theoretical approach, the papers with the algorithms are reviewed, a comparison is generated between them, defining advantages and disadvantages that emerge from their conception. Furthermore, from an empirical approach, an experiment is carried out on different databases, of various sizes and dimensionalities, to apply the algorithms and compare the results. Different internal and external validation measures and execution time are used to compare them. Finally, some general conclusions about the operation of the algorithms and characteristics are discussed to take into account when one of them has to be selected.