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机器学习算法PCA算法

前言 在机器学习中降维是我们经常需要用到的算法,在降维的众多方法中PCA无疑是最经典的机器学习算法之一,最近准备撸一个人脸识别算法,也会频繁用到PCA,本文就带着大家一起来学习PCA算法。...前置内容 要学会PCA算法,首先需要了解矩阵分解算法。而矩阵分解算法又分为特征值分解和SVD(奇异值)分解,这两个算法的目的都是提取出一个矩阵最重要的特征。...PCA算法 PCA即(Principal Component Analysis)主成分分析算法,是机器学习种应用得最广泛的数据降维算法。...PCA算法实现 基于特征值分解协方差矩阵实现PCA算法 输入数据集,需要降维到k维。 1)去均值,即将每一维特征减掉各自的平均值。...也就是说,我们的PCA算法可以不用做特征分解而是通过SVD来完成,这个方法在样本量很大的时候很有效。实际上,scikit-learn的PCA算法的背后真正的实现就是用的SVD,而不是特征值分解。

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数据挖掘实战:PCA算法

PCA 算法也叫主成分分析(principal components analysis),主要是用于数据降维的。 为什么要进行数据降维?...算法就是用来解决这种问题的,其核心思想就是将 n 维特征映射到 k 维上(k < n),这 k 维是全新的正交特征。...注意,此时我们一般应该在对特征进行方差归一化,目的是让每个特征的权重都一样,但是由于我们的数据的值都比较接近,所以归一化这步可以忽略不做 第一步的算法步骤如下: ? 本例中步骤3、4没有做。...上图中的直线就是我们选取的特征向量,上面实例中PCA的过程就是将空间的2维的点投影到直线上。 那么问题来了,两幅图都是PCA的结果,哪一幅图比较好呢?...另外,由于我们前面PCA算法第一步的时候已经执行对样本数据的每一维求均值,并让每个数据减去均值的预处理了,所以每个特征现在的均值都为0,投影到特征向量上后,均值也为0.因此方差为: ?

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机器学习之PCA算法

PCA算法 PCA,即主成分分析(Principal Component Analysis),是一种常用的降维技术,用于从高维数据中提取最重要的特征。...基于最大可分性推导 基于最近重构误差推导 即等价于最大化方差: PCA算法流程 数据预处理: 标准化:对每个特征进行零均值化,即将每个特征的平均值减去整个特征列的平均值,并除以标准差。...PCA缺点 PCA的缺点包括: 数据预处理:PCA对数据的预处理要求较高。标准化是必要的,因为PCA是基于特征之间的协方差矩阵进行计算的。...非线性问题:PCA是一种线性降维方法,它假设数据是线性可分的。对于非线性问题,PCA可能无法捕捉到数据的复杂结构。针对非线性问题,可以使用核PCA或其他非线性降维方法。...基于PCA的人脸识别  机器学习之基于PCA的人脸识别_一片叶子在深大的博客-CSDN博客

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数据挖掘实战:PCA算法

PCA 算法也叫主成分分析(principal components analysis),主要是用于数据降维的。 为什么要进行数据降维?...算法就是用来解决这种问题的,其核心思想就是将 n 维特征映射到 k 维上(k < n),这 k 维是全新的正交特征。...注意,此时我们一般应该在对特征进行方差归一化,目的是让每个特征的权重都一样,但是由于我们的数据的值都比较接近,所以归一化这步可以忽略不做 第一步的算法步骤如下: ? 本例中步骤3、4没有做。...上图中的直线就是我们选取的特征向量,上面实例中PCA的过程就是将空间的2维的点投影到直线上。 那么问题来了,两幅图都是PCA的结果,哪一幅图比较好呢?...另外,由于我们前面PCA算法第一步的时候已经执行对样本数据的每一维求均值,并让每个数据减去均值的预处理了,所以每个特征现在的均值都为0,投影到特征向量上后,均值也为0.因此方差为: ?

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PCA算法流程及个人理解

前言 PCA,即主成分分析,是一种数据降维的方法,旨在利用降维的思想,把多指标转化为少数几个综合指标,降低数据维数,从而实现提升数据处理速度的目的。 流程 1.数据标准化处理。...个人理解 PCA算法的核心降维其实就是把高维的数据选取一组组基底(即协方差矩阵计算出特征向量)进行分解,这个基底要让高维分解的数据尽量包含更多的信息(方差:数据更分散;协方差:线性无关),毕竟高维数据变成低维数据肯定要损失一些信息...2)PCA对数据降维的同时也对新求出的特征值进行排序,根据所设置的阈值进行根据重要性程度的排列,可以达到在降维的同时最大程度保留原有信息。 3)各个主成分之间正交,无原始数据之间的互相影响。...3)非高斯分布的情况下,PCA方法得出的主元可能不是最优的。

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常见面试算法PCA、简化数据

这个过程就称为降维(dimensionality reduction) 数据显示 并非大规模特征下的唯一难题,对数据进行简化还有如下一系列的原因: 使得数据集更容易使用 降低很多算法的计算开销...在以下3种降维技术中, PCA的应用目前最为广泛,因此本章主要关注PCA。 通俗理解:就是找出一个最主要的特征,然后进行分析。...独立成分分析(Independ Component Analysis, ICA) PCA PCA 概述 主成分分析(Principal Component Analysis, PCA):通俗理解:就是找出一个最主要的特征...PCA 场景 例如: 考察一个人的智力情况,就直接看数学成绩就行(存在:数学、语文、英语成绩) PCA 原理 PCA 工作原理 找出第一个主成分的方向,也就是数据 方差最大 的方向。...降维往往作为预处理步骤,在数据应用到其他算法之前清洗数据。 比较流行的降维技术: 独立成分分析、因子分析 和 主成分分析, 其中又以主成分分析应用 最广泛。

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数据降维算法-从PCA到LargeVis

无监督降维算法不使用样本标签值,因此是一种无监督学习算法,其典型代表是PCA。有监督的降维算法则使用了样本标签值,是一种有监督学习算法,其典型代表是LDA。...PCA PCA[1]是最基础的无监督降维算法,其目标是向数据变化最大的方向投影,或者说向重构误差最小化的方向投影。如果要将向量投影到d' 维的空间,每个向量可以表示成 ?...将核技术用于降维算法,可以使得PCA与LDA这样的线性降维算法能够处理非线性降维问题。...(小编推荐:详解支持向量机) KPCA KPCA(kernel PCA)[5]是核技术与PCA结合的产物。主要的改进在于计算协方差矩阵时使用了核函数,即是经过核函数映射之后的协方差矩阵。...由于整体原理与PCA类似,在这里不做详细介绍。 KLDA 与KPCA类似,KLDA(kernel PCA)[6-7]是核技术与PCA结合的产物。

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pca

PCA简介 PCA是Principal Component Analysis(主成分分析)的缩写,此方法的目标是找到数据中最主要的元素和结构,去除噪音和冗余,将原有的复杂数据降维,揭露出隐藏在复杂数据背后的简单结构...K-L变换与PCA image.png PCA算法的理论依据是K-L变换,通过寻找线性变换W,实现对高维数据的降维。 混乱的数据中通常包含三种成分:噪音、旋转和冗余。...PCA的模型中存在假设条件: 1.PCA的内部模型是线性的,kernel-PCA就是使用非线性的权值对PCA扩展; 2.针对的样本的概率分布模型只限于指数概率分布模型。...对于线性来说,对应的方法是LDA PCA不具有鉴别特性 LDA与PCA的目标不一样,导致他们的方法也不一样。...PCA做分类时一般使用主向量作为特征进行分类,而不是降维后的矩阵来做分类。 参考文章: 奇异值分解及其应用 百度文库 PCA与SVD Kernel PCA的推导

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算法理论+实战之PCA降维

写在前面 如果想从事数据挖掘或者机器学习的工作,掌握常用的机器学习算法是非常有必要的,在这简单的先捋一捋, 常见的机器学习算法: 监督学习算法:逻辑回归,线性回归,决策树,朴素贝叶斯,K近邻,支持向量机...另外还有下面几个目的: 检验自己对算法的理解程度,对算法理论做一个小总结 能开心的学习这些算法的核心思想, 找到学习这些算法的兴趣,为深入的学习这些算法打一个基础。...学习算法的过程,获得的不应该只有算法理论,还应该有乐趣和解决实际问题的能力!...PCA(Principal Component Analysis)降维是一种无监督的方式,常用在数据的降维方面,也就是数据的预处理方面,并不是作为最终的算法模型使用,只是相当于一种帮助算法更好更快做出决策的辅助手段...Python实现PCA算法完成鸢尾花数据集的分类,接着会调用sklearn的pca工具来做一个人脸识别的降维分析,看看PCA到底在实战任务中是怎样的一个存在。

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机器学习算法(四)之PCA降维算法理论

PCA降维又称为主成分分析法,顾名思义找到数据中的主要成分,用数据的主要特征对数据进行限定。...2.PCA降维的核心就是通过某种数学上的映射关系,将原本高维空间中的样本进行低维空间的映射,进行保证数据的特征性质不变,如下图中所示,将原本空间的中四个点在u1直线上做投影,因此进行四个点的描述可以使用...3.PCA降维的作用: 1)防止数据进行过拟合,数据中会有一定的噪声点,如果对其进行降维可以,减少异常点的影响。...2)将高维度的样本映射为地低维度空间中,可以有效的加快计算的速度 3)PCA降维一般很少单独使用,一般作为数据预处理部分。...4.PCA降维的算法计算步骤: 1)对数据样本矩阵进行BN归一化 2)计算协方差矩阵 3)对协方差矩阵进行特征特征向量的计算与特征值得求取,降低的维度为求取特征值得个数。

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PCA 实践 利用 PCA 算法对人脸数据集内所有人进行降维和特征提取 PCA原理解析+代码

算法对数据集内所有人进行降维和特征提取,然后将得到的主 成分特征向量还原成图像进行观察。...实验拓展 尝试对刚降维的特征图像进行 PCA 逆变换,观察变换前后的图像差异 实验步骤与内容: 分析数据集 ? ?...分析PCA原理: 假设在Rn空间中有m个点, 我们希望对这些点进行有损压缩, 使数据的维度从Rn变为Rl, 其中严格的有l<n....这时候主成分分析法(PCA)便可以实现我们的要求.对于每个点xi∈Rn, 使得其被投影为ci∈Rl, 用函数来表示下列编码过程即是: f(x)=DTx=c。...PCA有两种推导过程, 但它们的结论是一样的。 PCA的两种推导过程:1.最大方差理论;2.最小误差理论; PCA算法步骤: ? 关于方差和协方差 ? 协方差矩阵 ? ?

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