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
羞儿5 分钟前
【读点论文】From Coarse to Fine-Grained Open-Set Recognition
人工智能·深度学习·计算机视觉·细粒度·开集识别
武子康10 分钟前
小智发出 abort 后,旧声音为什么还可能继续?
人工智能·llm·agent
悟天特斯19 分钟前
AI驱动的楼宇节能:从粗放管控到精准降碳的实践路径
开发语言·人工智能·python·物联网
传奇开心果编程20 分钟前
【xilem0.4基础语法学与练】第22课:on_click / on_change 与手势系统的实战
学习·rust·前端框架
ss27330 分钟前
DeepSeek Harness v0.1.5-rc.1:0.1.5 系列功能冻结,DeepSeek-V41-Flash 成默认模型
人工智能·deepseek·deepseekharness
邵奈一35 分钟前
05 从记账本到档案卡:Agent 记忆的存与管
人工智能·大模型·agent
跨境联盟39 分钟前
概念解读|家庭健康官是什么?赋能普通家庭的基层健康服务体系落地价值
大数据·人工智能·产品运营·健康管理·精准营养
Mr数据杨43 分钟前
二手车价格预测实战案例 从 Kaggle 回归赛题到可落地估价建模
人工智能·数据分析·kaggle竞赛
richard_first43 分钟前
Transformer与大语言模型:第18章 向量数据库
数据库·人工智能·自然语言处理·transformer·embedding
Cho1yon1 小时前
【AI Agent 第十五期: AI Agent 从 0 到 1 系统学习大纲】
javascript·人工智能·学习