Optimizing K-Means Clustering for Big Data: A Review

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/sym18091489
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This paper presents a comparative analysis of optimization techniques for the minimum sum-of-squares clustering (MSSC) problem—widely known in applied research as the K-means clustering problem—in the context of big data. K-means is the most widely used algorithmic framework for solving this problem, but MSSC methods can suffer from scalability issues when dealing with large datasets. The paper reviews approaches for overcoming these issues, including decomposition, sampling, initialization, preprocessing, parallel and distributed computation, data summarization, acceleration of distance computations, and hybridization with various metaheuristic frameworks. The experimental evaluation compares selected big data MSSC algorithms under a common benchmark protocol and assesses them according to the dominance criterion provided by the “less is more” approach (LIMA), i.e., simultaneously along the dimensions of clustering quality, speed, and simplicity. The results reveal distinct accuracy–time regimes and a multi-algorithm Pareto front under LIMA dominance, indicating that no method is universally preferable and that greater algorithmic complexity does not by itself ensure a better practical trade-off. Lightweight simplest methods generally favor speed but may sacrifice accuracy, while more complex hybrid methods reach stricter accuracy levels at substantially greater computational cost; competitive stochastic-sampling methods occupy intermediate accuracy–time–simplicity trade-offs.