在很多情况下,我们要处理的数据的维度很高,需要提取主要的特征进行分析这就是PCA(主成分分析),白化是为了减少各个特征之间的冗余,因为在许多自然数据中,各个特征之间往往存在着一种关联,为了减少特征之间的关联,需要用到所谓的白化(whitening).

首先下载数据pcaData.rar,下面要对这里面包含的45个2维样本点进行PAC和白化处理,数据中每一列代表一个样本点。

第一步 画出原始数据:

第二步:执行PCA,找到数据变化最大的方向:

第三步:将原始数据投射到上面找的两个方向上:

第四步:降维,此例中把数据由2维降维到1维,画出降维后的数据:

第五步:PCA白化处理:

第六步:ZCA白化处理:

下面是程序matlab源代码:

 close all;clear all;clc;

 %%================================================================
%% Step : Load data
% We have provided the code to load data from pcaData.txt into x.
% x is a * matrix, where the kth column x(:,k) corresponds to
% the kth data point.Here we provide the code to load natural image data into x.
% You do not need to change the code below. x = load('pcaData.txt','-ascii');
figure();
scatter(x(, :), x(, :));
title('Raw data'); %%================================================================
%% Step 1a: Implement PCA to obtain U
% Implement PCA to obtain the rotation matrix U, which is the eigenbasis
% sigma. % -------------------- YOUR CODE HERE --------------------
u = zeros(size(x, )); % You need to compute this sigma = x * x'/ size(x, 2);
[u,S,V] = svd(sigma); % --------------------------------------------------------
hold on
plot([ u(,)], [ u(,)]);
plot([ u(,)], [ u(,)]);
scatter(x(, :), x(, :));
hold off %%================================================================
%% Step 1b: Compute xRot, the projection on to the eigenbasis
% Now, compute xRot by projecting the data on to the basis defined
% by U. Visualize the points by performing a scatter plot. % -------------------- YOUR CODE HERE --------------------
xRot = zeros(size(x)); % You need to compute this
xRot = u' * x; % -------------------------------------------------------- % Visualise the covariance matrix. You should see a line across the
% diagonal against a blue background.
figure();
scatter(xRot(, :), xRot(, :));
title('xRot'); %%================================================================
%% Step : Reduce the number of dimensions from to .
% Compute xRot again (this time projecting to dimension).
% Then, compute xHat by projecting the xRot back onto the original axes
% to see the effect of dimension reduction % -------------------- YOUR CODE HERE --------------------
k = ; % Use k = and project the data onto the first eigenbasis
xHat = zeros(size(x)); % You need to compute this
z = u(:, :k)' * x;
xHat = u(:,:k) * z; % --------------------------------------------------------
figure();
scatter(xHat(, :), xHat(, :));
title('xHat'); %%================================================================
%% Step : PCA Whitening
% Complute xPCAWhite and plot the results. epsilon = 1e-;
% -------------------- YOUR CODE HERE --------------------
xPCAWhite = zeros(size(x)); % You need to compute this xPCAWhite = diag( ./ sqrt(diag(S) + epsilon)) * xRot; % --------------------------------------------------------
figure();
scatter(xPCAWhite(, :), xPCAWhite(, :));
title('xPCAWhite'); %%================================================================
%% Step : ZCA Whitening
% Complute xZCAWhite and plot the results. % -------------------- YOUR CODE HERE --------------------
xZCAWhite = zeros(size(x)); % You need to compute this xZCAWhite = u * xPCAWhite;
% --------------------------------------------------------
figure();
scatter(xZCAWhite(, :), xZCAWhite(, :));
title('xZCAWhite'); %% Congratulations! When you have reached this point, you are done!
% You can now move onto the next PCA exercise. :)

PCA和白化练习之处理二维数据的更多相关文章

  1. PCA 实例演示二维数据降成1维

    import numpy as np # 将二维数据降成1维 num = [(2.5, 2.4), (0.5, 0.7), (2.2, 2.9), (1.9, 2.2), (3.1, 3.0), (2 ...

  2. TensorflowTutorial_二维数据构造简单CNN

    使用二维数据构造简单卷积神经网络 觉得有用的话,欢迎一起讨论相互学习~Follow Me 图像和一些时序数据集都可以用二维数据的形式表现,我们此次使用随机分布的二位数据构造一个简单的CNN-网络卷积- ...

  3. PHP二维数据排序,二维数据模糊查询

    一.因为项目中的一个报表需要合并三个表的数据,所以分表查询再合并数据,利用PHP数组函数进行排序,搜索.三表合并后的数组结构如下: Array ( [0] => Array ( [history ...

  4. 妙用Excel数据透视表和透视图向导,将二维数据转换为一维数据

    项目中,每年都会有各种经销商的各种产品目标数据导入,经销商和产品过多,手工操作过于单调和复杂.那有没有一种方式可以将复杂的二维数据转换为一维数据呢? 有,强大的Excel就支持此功能. 常用Excel ...

  5. 【Excle数据透视】二维数据如何创建数据透视表

    二维数据在创建数据透视表的时候,可能会给你带来一些麻烦,没法创建,会丢失维度,那怎么办呢? 解决办法:使用数据透视表和数据透视图向导即可创建 具体操作如下: 按下[Alt+D+P],出现如下界面 选择 ...

  6. php 二维数据排序 排行榜

    php 二维数据排序 排行榜 $rateCount = array(); foreach($groupUsers as $user){ $rateCount[] = $user['rate']; } ...

  7. python练习 - 系统基本信息获取(sys标准库)+ 二维数据表格输出(tabulate库)

    系统基本信息获取 描述 获取系统的递归深度.当前执行文件路径.系统最大UNICODE编码值等3个信息,并打印输出.‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮ ...

  8. 深度学习实践-物体检测-faster-RCNN(原理和部分代码说明) 1.tf.image.resize_and_crop(根据比例取出特征层,进行维度变化) 2.tf.slice(数据切片) 3.x.argsort()(对数据进行排列,返回索引值) 4.np.empty(生成空矩阵) 5.np.meshgrid(生成二维数据) 6.np.where(符合条件的索引) 7.tf.gather取值

    1. tf.image.resize_and_crop(net, bbox, 256, [14, 14], name)  # 根据bbox的y1,x1,y2,x2获得net中的位置,将其转换为14*1 ...

  9. php对二维数据排序

    对于一维数组排序比较简单,像使用sort(),asort(),arsort()等函数进行排序,但是对于二维数组比较麻烦,所有借鉴网上的总结了一下 // 对二维数组进行指定key排序 $arr 二维数组 ...

随机推荐

  1. Linux内核分析第一二章读书笔记

    linux读书笔记(1,2章) 标签(空格分隔): 20135328陈都 第一章 Linux内核简介 Unix的历史 Unix 虽然已经使用了40年,但计算机科学家仍然认为它是现存操作系统中最强大和最 ...

  2. 重温jsp③

    Jsp详细   九大内置对象 Out jsp的输出流,用来向客户端响应 page 当前jsp对象!他的引用类型是object,即真身中有如下代码:object page=this: Session h ...

  3. Git(2.14.1版本)学习及使用(一)

    OuZeBo原创作品.转载请注明出处 http://www.cnblogs.com/OuZeBo/p/7477465.html 1.下载git:https://git-scm.com/ 2.安装(本人 ...

  4. Alpha 冲刺三

    团队成员 051601135 岳冠宇 051604103 陈思孝 031602629 刘意晗 031602248 郑智文 031602234 王淇 会议照片 项目燃尽图 项目进展 发布界面布局完成.登 ...

  5. Laravel Service Provider 中 boot 方法和 register 方法的区别

    register 方法用于绑定服务到容器,框架会先调用所有 provider 的 register 方法,等所有服务都注册完毕再去调用每一个服务的 boot 方法. 所以不能在 register 方法 ...

  6. Android控件第2类——ImageView

    1.ImageView不仅仅可以显示图片,ImageView可以显示任何Drawable对象. adjustViewBounds:设置ImageView是否调整自己的边界来保证图片的长宽比. crop ...

  7. Python模块-pymssql

    目录 工作原理 常用封装 Python默认的数据库是 SQLlite,不过它对MySql以及SQL server的支持也可以.如果想链接操作SQL server,需使用第三方包pymssql pyms ...

  8. Python day7之mysql

    写在前面: 由于毕业论文撰写和答辩耽搁了几个月,但是在这几个月没有放弃学习Python,就是没有时间写博客.进行我们主要对数据库mysql的操作指令集的学习. 一.mysql术语 Mysql是最流行的 ...

  9. Java 基本数据类型 sizeof 功能

    Java 基本数据类型 sizeof 功能 来源 https://blog.csdn.net/ithomer/article/details/7310008 Java基本数据类型int     32b ...

  10. Python之Numpy数组拼接,组合,连接

    转自:https://www.douban.com/note/518335786/?type=like ============改变数组的维度==================已知reshape函数 ...