无监督学习 - t-分布邻域嵌入(t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding,t-SNE)

什么是机器学习

t-分布邻域嵌入(t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding,t-SNE)是一种非线性降维技术,用于将高维数据映射到低维空间,以便更好地可视化数据的结构。t-SNE主要用于聚类分析和可视化高维数据的相似性结构,特别是在探索复杂数据集时非常有用。

t-SNE的基本原理

  1. 相似度测量: 对于高维数据中的每一对数据点,计算它们之间的相似度。通常使用高斯核函数来度量相似度。
  2. 学习相似度分布 : 使用 t-分布来学习数据点之间的相似度分布。t-分布具有厚尾特性,能够更好地保留相对较远数据点的相对距离。
  3. 在低维空间中映射: 在低维空间中随机初始化每个数据点的投影,并通过梯度下降来优化这些点的位置,使得它们的相似度分布在高维和低维空间中尽量相似。

t-SNE的特点

  1. 保留局部结构t-SNE更倾向于保留数据的局部结构,即相似的数据点在低维空间中仍然保持相近。
  2. 对异常值敏感t-SNE对异常值(相对于高维空间)较为敏感,可能导致异常值在降维后的结果中占据较大空间。

Python中使用scikit-learn进行t-SNE的简单示例:

python 复制代码
from sklearn.manifold import TSNE
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 生成随机高维数据集
np.random.seed(42)
data = np.random.rand(100, 10)

# 使用t-SNE进行降维
tsne = TSNE(n_components=2, perplexity=30, random_state=42)
embedded_data = tsne.fit_transform(data)

# 绘制t-SNE降维后的结果
plt.scatter(embedded_data[:, 0], embedded_data[:, 1])
plt.title('t-SNE Visualization')
plt.xlabel('特征1')
plt.ylabel('特征2')
plt.show()

这个例子中,t-SNE被用于将高维数据映射到二维空间,以便进行可视化。在实际应用中,可以根据数据集的特点调整t-SNE的参数,如perplexity等。需要注意的是,t-SNE的计算开销较大,特别是在处理大规模数据时,可能需要一些时间。

相关推荐
飞哥数智坊7 小时前
我的“龙虾”罢工了!正好对比下GLM、MiniMax、Kimi 3家谁更香
人工智能
风象南8 小时前
很多人说,AI 让技术平权了,小白也能乱杀老师傅 ?
人工智能·后端
董董灿是个攻城狮9 小时前
大模型连载1:了解 Token
人工智能
RoyLin12 小时前
沉睡三十年的标准:HTTP 402、生成式 UI 与智能体原生软件的时代
人工智能
needn14 小时前
TRAE为什么要发布SOLO版本?
人工智能·ai编程
毅航14 小时前
自然语言处理发展史:从规则、统计到深度学习
人工智能·后端
前端付豪14 小时前
LangChain链 写一篇完美推文?用SequencialChain链接不同的组件
人工智能·python·langchain
ursazoo14 小时前
写了一份 7000字指南,让 AI 帮我消化每天的信息流
人工智能·开源·github
_志哥_18 小时前
Superpowers 技术指南:让 AI 编程助手拥有超能力
人工智能·ai编程·测试
YongGit19 小时前
OpenClaw 本地 AI 助手完全指南:飞书接入 + 远程部署实战
人工智能