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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

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Data Mining TutorialClusteranalyse – Teil III

Erich Schubert, Arthur Zimek

Ludwig-Maximilians-Universität München

2015-05-27 — KDD Übung

Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

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SNN Ähnlichkeit

Wiederholung:Shared-Nearest-Neighbors-Ähnlichkeit:

SNN5(o, p) := |NN(o, 5) ∩ NN(p, 5)|

Keine Distanz, sondern eine Ähnlichkeitsfunktion!

Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

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SNN Ähnlichkeit

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

123456789

101112

A B

C D

E

F

G H

I

J K

L

M

N O P

Q R S

T

Nachbarschaften:p NN(p, 5)M

M N O P R

O

M N O P R

R

O Q R S T

T

O Q R S T

Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

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SNN Ähnlichkeit

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

123456789

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A B

C D

E

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G H

I

J K

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M

N O P

Q R S

T

Nachbarschaften:p NN(p, 5)M M N O P RO

M N O P R

R

O Q R S T

T

O Q R S T

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E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

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SNN Ähnlichkeit

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

123456789

101112

A B

C D

E

F

G H

I

J K

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M

N O P

Q R S

T

Nachbarschaften:p NN(p, 5)M M N O P RO M N O P RR

O Q R S T

T

O Q R S T

Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

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SNN Ähnlichkeit

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

123456789

101112

A B

C D

E

F

G H

I

J K

L

M

N O P

Q R S

T

Nachbarschaften:p NN(p, 5)M M N O P RO M N O P RR O Q R S TT

O Q R S T

Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

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SNN Ähnlichkeit

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

123456789

101112

A B

C D

E

F

G H

I

J K

L

M

N O P

Q R S

T

Nachbarschaften:p NN(p, 5)M M N O P RO M N O P RR O Q R S TT O Q R S T

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E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

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SNN Ähnlichkeit

Nachbarschaften:

p NN(p, 5)M M N O P RO M N O P RR O Q R S TT O Q R S T

Ähnlichkeiten dadurch:

SNN5 M O R TM 5 5 2 2O 5 5 2 2R 2 2 5 5T 2 2 5 5

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Aufgabe 6-1

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k-Means Clustering – Lloyd/Forgy Algorithmus

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

12345678 Punkte neu zuordnen

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E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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k-Means Clustering – Lloyd/Forgy Algorithmus

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

12345678

36

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Punkte neu zuordnen

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k-Means Clustering – Lloyd/Forgy Algorithmus

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

12345678 Zentroide neu berechnen:

µ = (2.75, 4.25)

µ = (8.0, 6.0)

µ = (12.0, 5.0)

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k-Means Clustering – Lloyd/Forgy Algorithmus

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

12345678

29

8 18

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Punkte neu zuordnen

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k-Means Clustering – Lloyd/Forgy Algorithmus

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

12345678

??

Zentroide neu berechnen:Oops.Mittelwert der leerenMenge?

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Single-Link Clustering

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Group-Average-Link Clustering

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Group-Average-Link Clustering

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Group-Average-Link Clustering

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

123456789

101112

A B

C D

E

F

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I

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A B C D E F GH J I K LMONQ P S R T

1

2.16

2

2

Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

Aufgabe 6-3single-link

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

123456789

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A B

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1

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2

Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

123456789

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A B

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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1

2.16

22.125

Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

123456789

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

Aufgabe 6-2

Aufgabe 6-3single-link

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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3.6 4

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5.0

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Aufgabe 6-3single-link

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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34

Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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34

6.66

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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5

10.67

11.22

Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Group-Average-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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A B

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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A B

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12

Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

123456789

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A B

C D

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I

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

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Complete-Link Clustering

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Complete-Link Clustering

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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Data MiningTutorial

E. Schubert,A. Zimek

Aufgabe 6-1

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Complete-Link Clustering

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