A Comprehensive Survey on Deep Clustering: Taxonomy, Challenges, and Future Directions
Notice bibliographique
Résumé
Clustering is a fundamental machine learning task, which aim at assigning instances into groups so that similar samples belong to the same cluster while dissimilar samples belong to different clusters. Shallow clustering methods usually assume that data are collected and expressed as feature vectors within which clustering is performed. However, clustering high-dimensional data, such as images, texts, videos, and graphs, poses significant challenges for clustering tasks, such as indiscriminate representation and intricate relationships among instances. Over the past decades, deep learning has achieved remarkable success in effective representation learning and modeling complex relationships. Motivated by these advancements, Deep Clustering seeks to improve clustering outcomes through deep learning techniques, garnering considerable interest from both academia and industry. Despite many contributions to this vibrant area of research, the lack of systematic analysis and a comprehensive taxonomy has hindered progress in this field. In this survey, we first explore how deep learning can be integrated into deep clustering and identify two fundamental components: the representation learning module and the clustering module. Then, we summarize and analyze the representative design of these two modules. Furthermore, we introduce a novel taxonomy of deep clustering based on how these two modules interact, specifically through multistage, generative, iterative, and simultaneous approaches. In addition, we present well-known benchmark datasets, evaluation metrics, and open-source tools to clearly demonstrate different experimental approaches. Finally, we examine the practical applications of deep clustering and propose challenging areas for future research.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,007 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,008 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».