机器学习---PCA案例

三月七（爱看动漫的程序员）2024-01-08 16:57

1. PCA

python 复制代码

import numpy as np
from sklearn.decomposition import PCA
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.datasets import load_digits

def pca(dataMat,topNfeat=9999999):
    meanVals=np.mean(dataMat,axis=0)
    # 去除平均值，实现数据中心化
    meanRemoved=dataMat-meanVals 
    covMat=np.cov(meanRemoved,rowvar=0)
    # 计算矩阵的特征值个特征向量
    eigVals,eigVects=np.linalg.eig(np.mat(covMat))
    eigValInd=np.argsort(eigVals)
    # 从大到小对N个值排序
    eigValInd=eigValInd[:-(topNfeat+1):-1]
    redEigVects=eigVects[:,eigValInd]
    # 将数据转换到新空间
    lowDDataMat=meanRemoved*redEigVects
    reconMat=(lowDDataMat*redEigVects.T)+meanVals
    return lowDDataMat,reconMat

dataMat = np.array([[1,2,3], [4,2,1], [3,2,1]])
X = load_digits().data[:, :]

lowDDataMat,reconMat = pca(X,topNfeat=2)
print(lowDDataMat)
print(reconMat)
plt.scatter(lowDDataMat[:,0].tolist(), lowDDataMat[:,1].tolist(),c = 'r',marker = 'o')

2个参数：一个参数是用于进行PCA操作的数据集，第二个参数是可选参数，即应用N个特征，首

先计算并减去原始数据集的平均值，然后计算协方差矩阵及其特征值，然后利用argsort函数对特征

值进行从小到大排序，根据特征值排序的逆序就可以得到最大的N个向量，这些向量将构成后面对

数据进行转换的矩阵，该矩阵则利用N个特征将原始数据转换到新空间中，最后原始数据被重构后

返回，同时，降维之后的数据集也被返回。