Summary  
This chapter introduces DBSCAN, a density-based clustering algorithm that groups data points into clusters of arbitrary shapes and identifies noise by assessing neighborhood density with parameters ε and minimum points.

General domain of usage  
Unsupervised machine learning (cluster analysis)

**DBSCAN** (Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise) offre un'alternativa potente agli algoritmi di clustering tradizionali come K-means e il clustering gerarchico, soprattutto quando si lavora con **cluster di forme arbitrarie** e **dataset contenenti rumore**.

La tabella sopra evidenzia i principali vantaggi di DBSCAN: la sua capacità di individuare cluster di **qualsiasi forma**, la sua robustezza al **rumore** e la **determinazione automatica** del numero di cluster.

Pertanto, DBSCAN è particolarmente adatto per scenari in cui:

- I cluster hanno forme irregolari;

- Sono presenti punti rumorosi che devono essere identificati;

- Il numero di cluster non è noto a priori;

- La densità dei dati varia all'interno del dataset.

In quale scenario DBSCAN è probabilmente superiore a K-means e al clustering gerarchico?

Acquisisci una solida comprensione dell'analisi dei cluster, una tecnica chiave di apprendimento non supervisionato per individuare schemi in dati non etichettati. Esplora i fondamenti di K-Means, Clustering Gerarchico, DBSCAN e GMM, e ottieni esperienza pratica con dataset reali per rafforzare la fiducia nell'applicazione del clustering a problemi concreti.

Approfondimento sui fondamenti del clustering e sulle differenze rispetto alla classificazione. Esplorazione degli algoritmi, strumenti e librerie essenziali che alimentano questa tecnica di apprendimento non supervisionato per individuare schemi nascosti nei dati.

Comprensione approfondita delle principali tecniche di pre-elaborazione che garantiscono un clustering efficace. Gestione dei valori mancanti, codifica delle caratteristiche categoriche, normalizzazione dei dati e selezione di misure di distanza e collegamenti appropriati per migliorare l'accuratezza del clustering.

Acquisizione delle competenze necessarie per applicare efficacemente il clustering K-Means. Comprensione del funzionamento dell'algoritmo, determinazione del numero ottimale di cluster ed esperienza pratica nell'implementazione di K-Means su dataset sintetici e reali.

Esplora i fondamenti del clustering gerarchico e apprendi come raggruppare i dati in cluster significativi utilizzando i dendrogrammi. Acquisisci sicurezza nell'identificazione del numero ottimale di cluster e nell'applicazione della tecnica sia su dataset sintetici che reali.

Scopri come DBSCAN eccelle nell'individuare cluster di forme diverse e nella gestione del rumore nei dati. Esplora i meccanismi alla base di questo algoritmo basato sulla densità, le modalità di assegnazione dei punti ai cluster e la sua applicazione sia a set di dati sintetici che reali con sicurezza.

Acquisire una solida comprensione dei Gaussian Mixture Models e di come utilizzano la probabilità per modellare forme di cluster complesse. Esaminare i principi della distribuzione gaussiana, esplorare il funzionamento dei GMM e consolidare le conoscenze applicandoli sia a dati simulati che reali.

Perché DBSCAN?

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Perché DBSCAN?