Figwise

樹形図作成ツール

距離行列または結合高さのリストを貼り付け、連結法(linkage method)を選ぶと、この樹形図作成ツールがその場でクラスタリングを実行し、距離軸付きのデンドログラムを描画します。SVGまたはPNGで書き出せます。

距離行列または結合高さデータを入力するとデンドログラムがプレビューされます
01使用例

クラスター分析のためのデンドログラム作例

鍵となるのは距離軸とカットライン。この樹形図作成ツールで作った4つのデンドログラムが、結合順序を根拠あるクラスター数に変える仕組みを示しています。

カットライン付き遺伝子発現デンドログラム

5つの遺伝子を平均連結法で発現プロファイル距離によりクラスタリングし、高さ3.0にカットラインを設定してデータが2群に分かれる位置を示しています。

顧客セグメンテーションのデンドログラム

ペアワイズ距離行列から作成したマーケティング分析用デンドログラム。単一連結法が近い距離の顧客を鎖状につないでから大きな結合を行う様子を示しています。

文書類似度デンドログラム

コサイン距離による類似度を完全連結法でクラスタリングしたテキストマイニング用デンドログラム。手作業でのレビュー前にトピッククラスターを見つけるのに役立ちます。

微生物叢サンプルのデンドログラム

群集組成の距離によって微生物叢サンプルをグループ化した生態学のデンドログラム。軸は元の距離指標と同じ単位で縮尺されています。

02特徴

この樹形図作成ツールが担う機能

CSV距離行列の入力からデンドログラムをクラスタリング
距離行列

ブラウザ内で生の距離行列を直接クラスタリング

CSV形式のペアワイズ距離行列を貼り付けるだけで、樹形図作成ツールがその場で凝集型階層クラスタリングを実行します——ノートブック環境もパッケージのインストールも不要です。生成されるデンドログラムの結合高さはすべて実データから計算されており、推定値ではありません。

連結法の選択でデンドログラムのクラスター形状が変化
連結法

平均法・単一法・完全法の連結法を切り替え

連結法(linkage method)は結合が起きる位置と生成されるクラスターの形を左右します——平均連結法は両極端のバランスを取り、単一連結法は近接する点を鎖状につなぎやすく、完全連結法は大きさの揃った密なクラスターを好みます。同じ行列で連結法を切り替え、樹形図作成ツールの出力がどう変わるかを確認してから選べます。

水平カットラインとクラスター数のラベル付きデンドログラム
カットライン

カットラインを追加してクラスター数を裏付ける

任意の距離閾値に水平なカットラインを引くと、樹形図作成ツールがそのカットで得られるクラスター数を計算して表示します——恣意的に数を決めるのではなく、選んだクラスター数を裏付ける標準的な方法です。

結合高さを示すラベル付き距離軸を持つデンドログラム
距離軸

実際の距離軸で結合高さを読み取る

クラドグラムとは異なり、デンドログラムの枝の高さはデータそのものです——2つのクラスターが結合したときの距離や非類似度を表します。樹形図作成ツールは入力データと同じ単位でラベル付きの軸を描画するため、すべての結合の縦位置を実際に測定できます。

03仕組み

このツールでデンドログラムを作る手順

生の距離データから縮尺付きの書き出し可能なデンドログラムまで、4ステップです。

  1. 01

    距離行列または結合高さを入力

    CSV形式のペアワイズ距離行列(左上セルは空白、1行目と1列目にラベル)を貼り付けるか、すでに別の場所でクラスタリング済みの結合高さデータを貼り付けます。

  2. 02

    連結法を選ぶ

    行列からクラスタリングする場合、平均法・単一法・完全法のいずれかを選びます。この選択によって結合順序と高さが変わるため、初期値ではなく分析内容に合ったものを選んでください。

  3. 03

    クラスター数が必要ならカットラインを設定

    カットラインをオンにして距離閾値を設定すると、樹形図作成ツールがその高さでのクラスター数を表示します。グループ分けがデータに合うまで調整できます。

  4. 04

    SVGまたはPNGで書き出す

    論文やスライド用にラベルを編集できるベクター形式のSVG、またはレポート用の2倍解像度PNGをダウンロードできます。

04概要

デンドログラム(樹形図)とは?

デンドログラムとは、階層クラスタリングの過程で項目が結合された順序と高さを記録する樹形図です。枝の長さに意味を持たないクラドグラムとは異なり、デンドログラムの枝の高さは実際のデータです——2つのクラスターが結合したときの距離や非類似度を表し、ラベル付きの軸から直接読み取れます。

デンドログラムが実際に何を示すかは、2つの選択で決まります。1つ目は距離指標です——ユークリッド距離、相関距離、コサイン距離などはそれぞれ「類似」の定義が異なるため、同じ生データでも指標次第で結合高さが変わります。2つ目は連結法です——平均連結法はクラスター間の平均ペア距離で結合し、単一連結法は最も近いペアで結合します(中間点を介して離れた点同士を鎖状につなぐことがあります)、完全連結法は最も遠いペアで結合します(密で均等な大きさのクラスターになりやすい)。指標や連結法のどちらかを変えるだけで、デンドログラム上でどのグループが自然に見えるかが変わるため、両方の選択は手法セクションに明記すべきであり、ソフトウェアの初期設定に任せるべきではありません。

デンドログラムができたら、選んだ距離閾値に水平なカットラインを引くことで、連続的な結合構造を離散的なクラスター数に変換できます——低い位置で切れば多く細かいクラスターに、高い位置で切れば少なく大まかなクラスターになります。これはクラスター分析において根拠なく数を主張するのではなく、特定のクラスター数を裏付ける標準的な方法です。

デンドログラムの枝の高さが結合距離をどう符号化するかを説明する図
05FAQ

樹形図作成ツール — よくある質問

デンドログラム、連結法、このツールでの作成方法に関するよくある質問です。

06関連ツール

今すぐデータをクラスタリング

距離行列または結合高さを貼り付け、論文やポスター、レポートに使える縮尺付きデンドログラムをダウンロードできます。

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