PCA降維步驟

2021-08-20 19:57:08 字數 1507 閱讀 9360

①資料在低維下更容易處理、更容易使用;

②相關特徵,特別是重要特徵更能在資料中明確的顯示出來;如果只有兩維或者三維的話,更便於視覺化展示;

③去除資料雜訊

④降低演算法開銷

*****降維通俗點的解釋*****

一些高維度的資料,比如**交易資料,為便於解釋降維作用,我們在這假設有下單數,付款數,商品類別,售價四個維度,資料量上百萬條,對於下單數和付款數,我們可以認為兩者是線性相關的,即知道下單數,我們可以得到付款數,這裡很明顯這兩個屬性維度有冗餘,去掉下單數,保留付款數,明顯能再保證原有資料分布和資訊的情況下有效簡化資料,對於後面的模型學習會縮短不少時間和空間開銷。這就是降維,當然並不是所有資料中都會有過於明顯線性相關的屬性維度,我們降維後最終的目標是各個屬性維度之間線性無關。

*****pca降維步驟原理******

首先既然要度量那些是否存在相關的屬性,我們就要用到協方差,在部落格相關分析中有介紹,這裡不再贅述,協方差衡量的是2維屬性間的相關性,對於n個維度的屬性,就需要協方差矩陣,其對角線為各維度的方差。

步驟:設有m條n維資料。

1)將原始資料按列組成n行m列矩陣x

2)將x的每一行(代表乙個屬性字段)進行零均值化,即減去這一行的均值

3)求出協方差矩陣

4)求出協方差矩陣的特徵值及對應的特徵向量r

5)將特徵向量按對應特徵值大小從上到下按行排列成矩陣,取前k行組成矩陣p

6)即為降維到k維後的資料

*****關於維數k的選擇******

使用乙個公式error=

**************python中sklearn庫的pca實現**************************

[python] 

view plain

copy

from

sklearn.decomposition 

import

pca  

import

numpy as np  

from

sklearn.preprocessing 

import

standardscaler  

x=np.array([[10001,2

,55], [

16020,4

,11], [

12008,6

,33], [

13131,8

,22]])  

# feature normalization (feature scaling)

x_scaler = standardscaler()  

x = x_scaler.fit_transform(x)  

# pca

pca = pca(n_components=0.9

)# 保證降維後的資料保持90%的資訊

pca.fit(x)  

pca.transform(x)  

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