Comparação de índices de validação de agrupamento Fuzzy com componente de sobreposição e aplicação no domínio de segmentação de consumidores

dc.contributor.advisor1Camargo, Heloisa de Arruda
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0487231065057783
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-5489-7306
dc.contributor.authorRodrigues, Kleber Almendro
dc.date.accessioned2026-09-16T17:56:51Z
dc.date.issued2025-12-09
dc.description.abstractFuzzy clustering has emerged as a relevant approach for data segmentation in scenarios with diffuse boundaries and overlapping groups. However, assessing the quality of fuzzy partitions remains a challenge, particularly due to the lack of objective and universal criteria for fuzzy cluster validation. This study investigates whether incorporating overlap measures into validation indices can provide additional and more robust information for cluster analysis when compared to indices that assess only cohesion, separation, or membership distribution. To this end, several fuzzy validity indices are analyzed—among them Xie–Beni, Fukuyama–Sugeno, VMPE, VMPF, VHSS, and VHY—applied to synthetic datasets with varying levels of compactness and overlap, as well as to a real dataset related to consumer segmentation. The Fuzzy C-Means (FCM) algorithm is used to generate the partitions, combined with the elbow method to investigate the optimal number of clusters. The results show that indices explicitly incorporating overlap, such as VHY and VHSS, offer greater ability to distinguish complex fuzzy structures, providing richer interpretations and stronger support for segmentation. The study concludes that these indices add analytical value, especially in real-world scenarios marked by strong heterogeneity, complementing traditional metrics based solely on cohesion, separation, or membership values.eng
dc.description.resumoA clusterização fuzzy tem se destacado como uma abordagem relevante para a segmentação de dados em cenários com fronteiras difusas e sobreposição entre grupos. No entanto, a avaliação da qualidade dos agrupamentos permanece um desafio, especialmente devido à ausência de critérios objetivos e universais na validação de partições fuzzy. Este trabalho investiga se a inclusão de medidas de sobreposição em índices de validação pode fornecer informações adicionais e mais robustas para a análise de agrupamentos, quando comparada a índices que avaliam apenas coesão, separação ou distribuição das pertinências. Para isso, são analisados diversos índices de validação fuzzy, entre eles Xie-Beni, Fukuyama-Sugeno, VMPE, VMPF, VHSS e VHY aplicados a conjuntos de dados sintéticos com diferentes níveis de compactação e sobreposição, bem como a um conjunto real referente à segmentação de consumidores. Utiliza-se o algoritmo Fuzzy C-Means (FCM) para gerar as partições, aliado ao método do cotovelo para investigação do número ideal de clusters. Os resultados evidenciam que índices que incorporam explicitamente a sobreposição, como VHY e VHSS, oferecem maior capacidade de distinguir estruturas fuzzy complexas, fornecendo interpretações mais ricas e melhor suporte à segmentação. Conclui-se que tais índices agregam valor analítico, especialmente em cenários reais com forte heterogeneidade, complementando métricas tradicionais baseadas exclusivamente em coesão, separação ou pertinências.por
dc.description.sponsorshipNão recebi financiamento
dc.identifier.citationRODRIGUES, Kleber Almendro. Comparação de índices de validação de agrupamento Fuzzy com componente de sobreposição e aplicação no domínio de segmentação de consumidores. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Computação) – Universidade Federal de São Carlos, Campus São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24715.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24715
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.centerCentro de Ciências Exatas e de Tecnologia - CCET
dc.publisher.courseEngenharia de Computação - EC
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectClusterização Fuzzypor
dc.subjectValidação de agrupamentopor
dc.subjectÍndices de validaçãopor
dc.subjectSobreposição entre Clusterspor
dc.subjectFuzzy c-meanseng
dc.subjectSegmentação de consumidorespor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO
dc.subject.ods4. Educação de Qualidade
dc.titleComparação de índices de validação de agrupamento Fuzzy com componente de sobreposição e aplicação no domínio de segmentação de consumidorespor
dc.title.alternativeComparison of Fuzzy clustering validity indices with an overlap component and application to the domain of consumer segmentationeng
dc.typeTCC

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