[转载]什么是白化(whitening)?

来源:https://blog.csdn.net/hjimce/article/details/50864602

白化whitening
原文地址:http://blog.csdn.net/hjimce/article/details/50864602
作者:hjimce
一、相关理论
白化这个词,可能在深度学习领域比较常遇到,挺起来就是高大上的名词,然而其实白化是一个比PCA稍微高级一点的算法而已,所以如果熟悉PCA,那么其实会发现这是一个非常简单的算法。
白化的目的是去除输入数据的冗余信息。假设训练数据是图像,由于图像中相邻像素之间具有很强的相关性,所以用于训练时输入是冗余的;白化的目的就是降低输入的冗余性。
输入数据集X,经过白化处理后,新的数据X'满足两个性质:
(1)特征之间相关性较低;
(2)所有特征具有相同的方差。
其实我们之前学的PCA算法中,可能PCA给我们的印象是一般用于降维操作。然而其实PCA如果不降维,而是仅仅使用PCA求出特征向量,然后把数据X映射到新的特征空间,这样的一个映射过程,其实就是满足了我们白化的第一个性质:除去特征之间的相关性。因此白化算法的实现过程,第一步操作就是PCA,求出新特征空间中X的新坐标,然后再对新的坐标进行方差归一化操作。
二、算法概述
白化分为PCA白化、ZCA白化,下面主要讲解算法实现。这部分主要是学了UFLDL的深度学习《白化》教程:http://ufldl.stanford.edu/wiki/index.php/%E7%99%BD%E5%8C%96。自己的一点概括总结,算法实现步骤如下
1、首先是PCA预处理

上面图片,左图表示原始数据X,然后我们通过协方差矩阵可以求得特征向量u1、u2,然后把每个数据点,投影到这两个新的特征向量,得到进行坐标如下:

这就是所谓的pca处理。
2、PCA白化
所谓的pca白化是指对上面的pca的新坐标X’,每一维的特征做一个标准差归一化处理。因为从上面我们看到在新的坐标空间中,(x1,x2)两个坐标轴方向的数据明显标准差不同,因此我们接着要对新的每一维坐标做一个标注差归一化处理:

当然你也可以采用下面的公式:

X'为经过PCA处理的新PCA坐标空间,然后λi就是第i维特征对应的特征值(前面pca得到的特征值),ε是为了避免除数为0。

3、ZCA白化
ZCA白虎是在PCA白化的基础上,又进行处理的一个操作。具体的实现是把上面PCA白化的结果,又变换到原来坐标系下的坐标:

给人的感觉就像是在PCA空间做了处理完后,然后又把它变换到原始的数据空间。

[转载]什么是白化(whitening)?的更多相关文章

  1. 白化(Whitening): PCA 与 ZCA (转)

    转自:findbill 本文讨论白化(Whitening),以及白化与 PCA(Principal Component Analysis) 和 ZCA(Zero-phase Component Ana ...

  2. Deep Learning 学习笔记(9):主成分分析( PCA )与 白化( whitening )

    废话: 这博客有三个月没更新了. 三个月!!!尼玛我真是够懒了!! 这三个月我复习什么去了呢? 托福………… 也不是说我复习紧张到完全没时间更新, 事实上我甚至有时间打LOL. 只是说,我一次就只能( ...

  3. 深度学习入门教程UFLDL学习实验笔记三:主成分分析PCA与白化whitening

    主成分分析与白化是在做深度学习训练时最常见的两种预处理的方法,主成分分析是一种我们用的很多的降维的一种手段,通过PCA降维,我们能够有效的降低数据的维度,加快运算速度.而白化就是为了使得每个特征能有同 ...

  4. 白化whitening

    原文地址:http://blog.csdn.net/hjimce/article/details/50864602 作者:hjimce 一.相关理论     白化这个词,可能在深度学习领域比较常遇到, ...

  5. 【机器学习】数据处理中白化Whitening的作用图解分析

    之前在看斯坦福教程中whiteining这一章时,由于原始图像相邻像素值具有高度相关性,所以图像数据信息冗余,对于白化的作用的描述主要有两个方面:1,减少特征之间的相关性:2,特征具有相同的方差(协方 ...

  6. DL四(预处理:主成分分析与白化 Preprocessing PCA and Whitening )

    预处理:主成分分析与白化 Preprocessing:PCA and Whitening 一主成分分析 PCA 1.1 基本术语 主成分分析 Principal Components Analysis ...

  7. 规范化Normalization

    一.批规范化 Batch Normalization 转自: http://blog.csdn.net/hjimce/article/details/50866313    https://zhuan ...

  8. 转:UFLDL_Tutorial 笔记(deep learning绝佳的入门资料 )

    http://blog.csdn.net/dinosoft/article/details/50103503 推荐一个deep learning绝佳的入门资料 * UFLDL(Unsupervised ...

  9. Deep Learning论文笔记之(三)单层非监督学习网络分析

    Deep Learning论文笔记之(三)单层非监督学习网络分析 zouxy09@qq.com http://blog.csdn.net/zouxy09          自己平时看了一些论文,但老感 ...

随机推荐

  1. Async and Await (Stephen Cleary)

    https://blog.stephencleary.com/2012/02/async-and-await.html Most people have already heard about the ...

  2. 通过 redo日志恢复数据库

    如果还原存档的重做日志文件和数据文件,则必须先执行介质恢复,然后才能打开数据库.归档重做日志文件中未反映在数据文件中的任何数据库事务都将应用于数据文件,从而在打开数据库之前将它们置于事务一致状态. 介 ...

  3. linux内核中的wait_event_interruptible_timeout接口解析

    1. 原型 #define wait_event_interruptible_timeout(wq_head, condition, timeout) \ ({ \ long __ret = time ...

  4. 非局部模块(Non Local module)

    Efficient Coarse-to-Fine Non-Local Module for the Detection of Small Objects 何恺明提出了非局部神经网络(Non-local ...

  5. PAT 甲级 1030 Travel Plan (30 分)(dijstra,较简单,但要注意是从0到n-1)

    1030 Travel Plan (30 分)   A traveler's map gives the distances between cities along the highways, to ...

  6. 大话编程:非常有趣的循环(Python语言可视化海龟画图演示)

    在日常工作和生活中,我们经常会遇到一件事情要重复做很多次的这种情况发生.在编程中,我们也会遇到这种情况,循环这种机制,就是专门用来处理这种需要不断重复做的事情的方法.通过几分钟的阅读,你将会掌握这种机 ...

  7. windows下redis配置密码

    redis安装后目录如下: 最简单的启动方式是直接双击redis-server.exe 如果要设置密码,首先打开配置文件,要注意的是这两个都是配置文件,记住你改的是哪一个,不放心的可以两个都改. 然后 ...

  8. 插件之一:Epplus

    从策划配置文件导入项目实际使用,为提高效率总会使用一些转换工具,据同事介绍Epplus更强大一些,我自己试了下,发现api非常全面且强大.记录下所学. 一.插件来源 https://github.co ...

  9. 《精通并发与Netty》学习笔记(09 - Java中流的概念)

    Java中流的概念 java程序通过流来完成输入/输出.流是生产或消费信息的抽象.流通过java的输入/输出与物理设备链接.尽管与它们链接的物理设备不尽相同,所有流的行为具有同样的方式.这样,相同的输 ...

  10. vue实现文件上传

    <!-- multiple多个文件上传 accept文件类型--> <input type="file" @change="addFile" ...