【机器学习】PCA-奇异值分解-上采样与下采样-傅里叶变换

1. PCA 主成分分析

主成分分析(PCA)是一种常用的数据降维方法。

它通过找到数据中方差最大的方向(主成分),将原始高维数据映射到较低维空间,同时尽可能保留原始信息。

数学实现上,通常通过协方差矩阵的特征值分解或**奇异值分解(SVD)**来完成。主成分对应特征值最大的特征向量。


2. 奇异值分解(SVD)

奇异值分解(Singular Value Decomposition, SVD)将任意矩阵 AAA 分解为:

用途包括:PCA、图像压缩、低秩逼近、矩阵去噪 等。

奇异值大小反映了数据的"能量"分布。


3. 上采样与下采样

上采样(Upsampling):将数据尺寸放大,如将 32×32 图像放大成 64×64。常见方法有:

  • 最近邻插值

  • 双线性插值

  • 转置卷积(反卷积)

下采样(Downsampling):将数据尺寸缩小,如 64×64 → 32×32,常见方法有:

  • 最大池化(Max Pooling)

  • 步长卷积(Stride > 1)

  • 平均池化(Average Pooling)

上采样用于恢复空间信息;下采样用于压缩特征、加快计算。


4. 傅里叶变换(Fourier Transform)

傅里叶变换用于将时域信号转换为频域表示,揭示信号中的频率成分。

  • 连续傅里叶变换:适用于连续信号

  • 离散傅里叶变换(DFT):数字信号分析工具

  • 快速傅里叶变换(FFT):高效实现 DFT 的算法

在图像处理中,用于:

  • 边缘检测

  • 图像滤波(如高通/低通滤波)

  • 去噪处理

频域分析是信号处理的基础工具之一。

相关推荐
金井PRATHAMA5 小时前
描述逻辑(Description Logic)对自然语言处理深层语义分析的影响与启示
人工智能·自然语言处理·知识图谱
Rock_yzh5 小时前
AI学习日记——参数的初始化
人工智能·python·深度学习·学习·机器学习
CiLerLinux6 小时前
第四十九章 ESP32S3 WiFi 路由实验
网络·人工智能·单片机·嵌入式硬件
七芒星20238 小时前
多目标识别YOLO :YOLOV3 原理
图像处理·人工智能·yolo·计算机视觉·目标跟踪·分类·聚类
Learn Beyond Limits8 小时前
Mean Normalization|均值归一化
人工智能·神经网络·算法·机器学习·均值算法·ai·吴恩达
ACERT3338 小时前
5.吴恩达机器学习—神经网络的基本使用
人工智能·python·神经网络·机器学习
C嘎嘎嵌入式开发9 小时前
(一) 机器学习之深度神经网络
人工智能·神经网络·dnn
Aaplloo9 小时前
【无标题】
人工智能·算法·机器学习
大模型任我行9 小时前
复旦:LLM隐式推理SIM-CoT
人工智能·语言模型·自然语言处理·论文笔记
tomlone9 小时前
AI大模型核心概念
人工智能