机器学习(七) PCA与梯度上升法 (下)
五、高维数据映射为低维数据
换一个坐标轴。在新的坐标轴里面表示原来高维的数据。

低维 反向 映射为高维数据

PCA.py
import numpy as np
class PCA:
def __init__(self, n_components):
"""初始化PCA"""
assert n_components >= 1, "n_components must be valid"
self.n_components = n_components
self.components_ = None
def fit(self, X, eta=0.01, n_iters=1e4):
"""获得数据集X的前n个主成分"""
assert self.n_components <= X.shape[1], \
"n_components must not be greater than the feature number of X"
def demean(X):
return X - np.mean(X, axis=0)
def f(w, X):
return np.sum((X.dot(w) ** 2)) / len(X)
def df(w, X):
return X.T.dot(X.dot(w)) * 2. / len(X)
def direction(w):
return w / np.linalg.norm(w)
def first_component(X, initial_w, eta=0.01, n_iters=1e4, epsilon=1e-8):
w = direction(initial_w)
cur_iter = 0
while cur_iter < n_iters:
gradient = df(w, X)
last_w = w
w = w + eta * gradient
w = direction(w)
if (abs(f(w, X) - f(last_w, X)) < epsilon):
break
cur_iter += 1
return w
X_pca = demean(X)
self.components_ = np.empty(shape=(self.n_components, X.shape[1]))
for i in range(self.n_components):
initial_w = np.random.random(X_pca.shape[1])
w = first_component(X_pca, initial_w, eta, n_iters)
self.components_[i,:] = w
X_pca = X_pca - X_pca.dot(w).reshape(-1, 1) * w
return self
def transform(self, X):
"""将给定的X,映射到各个主成分分量中"""
assert X.shape[1] == self.components_.shape[1]
return X.dot(self.components_.T)
def inverse_transform(self, X):
"""将给定的X,反向映射回原来的特征空间"""
assert X.shape[1] == self.components_.shape[0]
return X.dot(self.components_)
def __repr__(self):
return "PCA(n_components=%d)" % self.n_components


六、scikit-learn 中的 PCA




七、试手MNIST数据集
通过单幅图像数据的高维化,将单幅图像转化为高维空间中的数据集合,对其进行非线性降维,寻求其高维数据流形本征结构的一维表示向量,将其作为图像数据的特征表达向量。从而将高维图像识别问题转化为特征表达向量的识别问题,大大降低了计算的复杂程度,减少了冗余信息所造成的识别误差,提高了识别的精度。通过指纹图像的实例说明,将非线性降维方法(如Laplacian Eigenmap方法)应用于图像数据识别问题,在实际中是可行的,在计算上是简单的,可大大改善常用方法(如K-近邻方法)的效能,获得更好的识别效果。此外,该方法对于图像数据是否配准是不敏感的,可对不同大小的图像进行识别,这大大简化了识别的过程



八、使用PCA对数据进行降噪





九、人脸识别与特征脸




我写的文章只是我自己对bobo老师讲课内容的理解和整理,也只是我自己的弊见。bobo老师的课 是慕课网出品的。欢迎大家一起学习。
机器学习(七) PCA与梯度上升法 (下)的更多相关文章
- 机器学习(七) PCA与梯度上升法 (上)
一.什么是PCA 主成分分析 Principal Component Analysis 一个非监督学的学习算法 主要用于数据的降维 通过降维,可以发现更便于人类理解的特征 其他应用:可视化:去噪 第一 ...
- 机器学习(4)——PCA与梯度上升法
主成分分析(Principal Component Analysis) 一个非监督的机器学习算法 主要用于数据的降维 通过降维,可以发现更便于人类理解的特征 其他应用:可视化.去噪 通过映射,我们可以 ...
- 4.pca与梯度上升法
(一)什么是pca pca,也就是主成分分析法(principal component analysis),主要是用来对数据集进行降维处理.举个最简单的例子,我要根据姓名.年龄.头发的长度.身高.体重 ...
- 第7章 PCA与梯度上升法
主成分分析法:主要作用是降维 疑似右侧比较好? 第三种降维方式: 问题:????? 方差:描述样本整体分布的疏密的指标,方差越大,样本之间越稀疏:越小,越密集 第一步: 总结: 问题:????怎样使其 ...
- 机器学习:PCA(使用梯度上升法求解数据主成分 Ⅰ )
一.目标函数的梯度求解公式 PCA 降维的具体实现,转变为: 方案:梯度上升法优化效用函数,找到其最大值时对应的主成分 w : 效用函数中,向量 w 是变量: 在最终要求取降维后的数据集时,w 是参数 ...
- 机器学习:PCA(高维数据映射为低维数据 封装&调用)
一.基础理解 1) PCA 降维的基本原理 寻找另外一个坐标系,新坐标系中的坐标轴以此表示原来样本的重要程度,也就是主成分:取出前 k 个主成分,将数据映射到这 k 个坐标轴上,获得一个低维的数据集. ...
- 机器学习:PCA(基础理解、降维理解)
PCA(Principal Component Analysis) 一.指导思想 降维是实现数据优化的手段,主成分分析(PCA)是实现降维的手段: 降维是在训练算法模型前对数据集进行处理,会丢失信息. ...
- 机器学习算法-PCA降维技术
机器学习算法-PCA降维 一.引言 在实际的数据分析问题中我们遇到的问题通常有较高维数的特征,在进行实际的数据分析的时候,我们并不会将所有的特征都用于算法的训练,而是挑选出我们认为可能对目标有影响的特 ...
- 机器学习算法的调试---梯度检验(Gradient Checking)
梯度检验是一种对求导结果进行数值检验的方法,该方法可以验证求导代码是否正确. 1. 数学原理 考虑我们想要最小化以 θ 为自变量的目标函数 J(θ)(θ 可以为标量和可以为矢量,在 Numpy 的 ...
随机推荐
- 具体解释XML解析(一)—解析接口浅析
在DRP项目中接触到了一个XML解析工具DOM4J,它作为解析工具的据说性能很优秀.可是刚刚接触解析工具不久,而且也没有使用过其它的解析工具.因此对于DOM4J的性能没有直接的感受(没有參照物).只是 ...
- Hadoop解析--MapReduce
从本篇博客開始咱们一起来具体了解Hadoop的每一个部分.我们在上篇博客中介绍了HDFS,MapReduce,MapReduce为了更有效率事实上是建立在HDFS之上的.有了分布式的文件系统,我们就能 ...
- 嵌入式外部中断控制编程方法论—比較CC2541(51核)和S5PV210(ARM核)
这是一篇阐述怎样对嵌入式SOC外部中断进行控制编程的方法论文章.希望读者理解本篇文章后.能够具备对市场上全部已经面世和将来面世的嵌入式芯片的外部中断进行控制编程的能力. 笔者原创的技术分享一直都恪守下 ...
- 51nod-1346: 递归
[传送门:51nod-1346] 简要题意: 给出一个式子a[i][j]=a[i-1][j]^a[i][j-1] 给出a[1][i],a[i][1](2<=i<=131172) 有n个询问 ...
- 不仅仅是Google,您必须知道的全球十大地图API
不仅仅是Google,您必须知道的全球十大地图API 一.总结 一句话总结:除了google,也有其它很多很好的地图,必应地图(Bing Maps),OpenLayers 二.不仅仅是Google,您 ...
- 日常问题记录-- java.lang.IllegalArgumentException: taglib definition not consistent with specification version
转自:https://www.cnblogs.com/carterzhang/p/4288650.html 背景: tomcat8.0中使用taglib 错误表现: java.lang.Illegal ...
- Hibernate 与mybatis的区别
转自:https://blog.csdn.net/julinfeng/article/details/19821923 为方便以后准备面试,把一些常用的技术整理出来,会不定期更新. 首先简单介绍下两者 ...
- 基于localStorage的登录注册
以下代码,如果有地方有错,请直接指出,我会改进的(只改错误,不改逻辑,因为我自己是不会这样写代码的,这个只适合初学者): <!DOCTYPE html> <html> < ...
- Linux部署之批量自动安装系统之Kickstart篇
1. 安装 2. 在桌面环境下啊配置 3. Kickstart之基本配置 4. Kickstart之安装方法 5. ...
- UVa 1638 Pole Arrangement【递推】
题意:给出n根高度为1,2,3,---n的杆子,从左边能看到l根,右边能够看到r根,问有多少种可能 看的紫书的思路 先假设已经安排好了高度为2---i的杆子, 那么高度为1的杆子的放置方法有三种情况 ...