Coping with new Challenges inClustering and BiomedicalImagingAnnahita OswaldMunchen 2011Coping with new Challenges inClustering and BiomedicalImagingAnnahita OswaldDissertationan der Fakult at fur Mathematik, Informatik undStatistikder Ludwig{Maximilians{Universit atMunc henvorgelegt vonAnnahita Oswaldaus Munc henMunc hen, den 23.05.2011Erstgutachter: Prof. Dr. Christian B ohmZweitgutachter: Prof. Dr. Christian BaumgartnerTag der mundlic hen Prufung: 21.07.2011ContentsAcknowledgments ixAbstract xiZusammenfassung xiiiI Preliminaries 11 Introduction 31.1 Open Challenges in Clustering and Biomedical Imaging . . . . 91.1.1 Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91.1.2 Biomedical Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.2 Thesis Overview and Contributions . . . . . . . . . . . . . . . 122 Survey 152.1 Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.1.1 Partitioning Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.1.2 Hierarchical Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.1.3 Density-based C . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.2 Validation of Clustering Results . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.3 Classi cation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272.3.1 Support Vector Machines (SVM) . . . . . . . . . . . . 272.3.2 K-Nearest Neighbor Classi er (K-NN) . . . . . . . . . 28vi CONTENTS2.3.3 Naive Bayes (NB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .