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ISOMAP维度降低方法

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简介:
ISOMAP是一种非线性降维技术,通过计算数据点间的最短路径构建嵌入空间,旨在保持高维数据的全局结构特征,在机器学习和数据可视化中广泛应用。 流形学习非线性降维技术中的ISOMAP算法在MATLAB环境下的实现代码可以用于进行有效的数据降维处理。这里提到的是一个完整的MATLAB代码示例,旨在帮助研究人员或学生更好地理解和应用ISOMAP方法来解决复杂的数据集中的非线性结构问题。

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客服
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  • ISOMAP
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    ISOMAP是一种非线性降维技术,通过计算数据点间的最短路径构建嵌入空间,旨在保持高维数据的全局结构特征,在机器学习和数据可视化中广泛应用。 流形学习非线性降维技术中的ISOMAP算法在MATLAB环境下的实现代码可以用于进行有效的数据降维处理。这里提到的是一个完整的MATLAB代码示例,旨在帮助研究人员或学生更好地理解和应用ISOMAP方法来解决复杂的数据集中的非线性结构问题。
  • ISOMAP的MATLAB代码 - 高效非线性:通...
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    本文提供了一套高效的MATLAB代码实现ISOMAP算法,用于进行复杂数据集的非线性降维。通过保留数据间的全局几何结构,该方法为数据分析和机器学习任务提供了有力工具。 Isomap降维的Matlab代码可以高效且准确地近似非线性数据集中的经典缩放(也称为多维度缩放或Isomap)。这种算法适用于三维三角形网格及任意尺寸点云图,前提是这些图形需要通过连接附近的点来构建。 为运行该项目,请在安装了Matlab R2019a的系统上下载并解压项目文件。 使用说明: - 运行DEMO_detailed.m以查看代码详细信息、注释和可视化结果。 - DEMO_only_code.m提供了没有额外解释或图形选项的简化版本,便于直接运行。 如需引用,请参考以下文献: @article{shamai2018efficient, title={Efficient Inter-Geodesic Distance Computation and Fast Classical Scaling}, author={Shamai, Giland Zibulevsky, Michael and Kimmel, Ron}, journal={IEEE Transactions on Pattern Analysis}
  • BigVAR:多元时间序列
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    简介:BigVAR是一种用于分析和预测高维时间序列数据的统计模型。它通过降维技术简化复杂的时间序列结构,提高计算效率与预测准确性,在经济学、金融学等领域有广泛应用价值。 关于大VAR稀疏高维多元时间序列建模工具包的功能演示,请参阅最近更新的用户指南。 注意:此软件包使用C++11,因此需要具有C++11支持的编译器(应包括大多数现代编译器)和R的较高版本(经确认最旧兼容版本为3.1)。要安装BigVAR的开发版本,请先安装devtools软件包,并运行以下命令:library(devtools) install_github(wbnicholson/BigVAR)。 稳定版本可通过相应渠道获取。如果您遇到任何错误或有功能需求,可以通过适当方式与我联系。
  • 工具箱
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    《维度降低工具箱》是一款集成了多种降维算法的数据分析软件包,旨在帮助用户简化复杂数据结构,提取关键信息,广泛应用于机器学习、数据分析和科学计算等领域。 这段文字描述了一个包含PCA(主成分分析)、LLE(局部线性嵌入)、MDS(多维尺度缩放)、Isomap、KPCA(核化主成分分析)、KLDA(基于拉普拉斯的特征选择)以及MCML等二十多种降维方法的Matlab代码集合。这些代码附有详细的说明文档,便于理解和使用。
  • 鸢尾花分类及
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    本文探讨了鸢尾花数据集的特征分析与分类方法,并提出了一种有效的维度减少技术以提升模型性能和可解释性。 这段时间我学习了一些有关机器学习的算法,并打算通过鸢尾花分类来巩固和回顾这些知识。所使用的都是skearn库中的现成算法,没有自己编写代码。以下是关于鸢尾花数据集降维的一个例子: ```python import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.decomposition import PCA from sklearn.datasets import load_iris data = load_iris() y = data.target X = data.data pca = PCA(n_components=2) reduced_X = pca.fit_transform(X) # 代码中省略了后续对降维后的数据进行可视化或进一步分析的步骤。 ``` 这段代码首先导入必要的库和加载鸢尾花的数据集,然后使用PCA算法将原始四维特征空间降到二维。
  • 第十章 量学习
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    本章探讨维度降低技术及其在度量学习中的应用,旨在通过减少数据复杂性来提高机器学习模型效率和性能。 降维是机器学习与数据挖掘中的关键任务之一,旨在简化数据结构并减少存储及计算成本的同时保持主要的数据特性和结构特征。它特别适用于高维度的复杂数据集,在这些情况下过多的特征可能使处理变得困难且不易理解。 第十章“降维和度量学习”首先回顾了线性代数的基础知识,这对于理解和应用降维技术至关重要。在符号约定中,“;”用于分隔列向量中的元素,而“,”则用来区分行向量内的元素。书中强调了矩阵乘法规则,并指出左乘对角阵会改变原始矩阵的行特征,右乘则影响其列结构。 矩阵范数和迹的概念也得到了介绍:p-范数是衡量一个矩阵内所有元素大小的一种方式;当 p 等于 1 或者 2 的时候,分别对应着该矩阵的一阶(最大绝对值之和)与二阶(最大特征值的平方根)规范。而矩阵迹则是指主对角线上的元素总和,它在计算中能直接反映矩阵的某些性质。 近邻学习技术如k-最近邻算法(kNN)是一种常用的监督式机器学习策略,其基本原理是基于测试样本与训练数据之间的距离进行预测决策。该方法主要依赖于最近邻居投票(分类问题)或平均值(回归问题)来生成最终结果。选择合适的邻居数目和适当的距离度量对于提升k-近邻算法的效果至关重要。 懒惰式学习如kNN,其特点是不预先对整个训练集做大量处理,在预测时才进行计算;相反地,急切式方法会在训练阶段就完成模型构建工作。由于仅在需要的时候才会执行相关操作,因此可以将kNN归类为一种典型的懒惰式算法。 近邻错误率是评估k-最近邻分类器性能的一个重要指标,它反映了该方法可能产生的预测误差水平。研究表明,在特定情况下,尽管看似简单但k-最近邻法的误分概率不会超过贝叶斯最优分类器两倍以上,这说明其在某些应用场景中依然具有较高的实用性。 低维嵌入技术如主成分分析(PCA)和奇异值分解(SVD),是实现降维的有效手段。它们能够将高维度的数据映射至更低的空间维度,并尽可能保留原有数据集的主要结构信息。其中,PCA通过最大化方差来选择新的坐标轴;而SVD则是一种用于矩阵分解的技术,除了降维外还广泛应用于数据分析领域。 第十章内容涵盖线性代数基础、矩阵运算技巧以及关于近邻学习理论及其应用的探讨等主题,这些都是机器学习研究中不可或缺的知识点。这些概念的学习有助于深入理解各种复杂的算法实现机制,并为处理高维度数据集提供了有效的方法论支持。
  • PCA算.rar
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    本资源为《PCA算法降维方法》压缩包,内含主成分分析法(PCA)的相关文档与示例代码,适用于数据预处理及特征提取场景。 主成分分析算法的MATLAB代码可以实现数据降维。
  • 基于PCA的图像与重建.rar
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    本项目探讨了利用主成分分析(PCA)技术来减少图像数据维度并实现图像重建的方法。通过降维提高处理效率和准确性的同时,保持图像的关键特征不变。 PCA(主成分分析)是一种广泛使用的数据降维技术,它通过线性变换将原始数据转换到一个新的坐标系中,在新坐标轴上保留了最大方差的方向以尽可能多地保存信息并减少维度。 在图像处理领域,PCA常用于降低高维图像的复杂度。例如,一个24位彩色图像是具有大量特征的数据集,计算和存储成本高昂。通过应用PCA进行降维可以有效减少所需资源,并保持主要特征不变。 给定的代码文件可能涉及了对banana.jpg图片使用PCA的过程。首先将此图像转换为灰度并标准化处理后,进入核心步骤: 1. **均值计算**:每个像素的平均值被减去以使数据集中心化。 2. **协方差矩阵构建**:这一步骤帮助确定特征之间的关系强度和方向。 3. **特征分解**:对协方差矩阵进行分析得到一组特征向量,它们代表了新坐标系的方向以及对应的变异性大小(即特征值)。 4. **主成分选择**:根据变异性的大小选取前k个主要的特征向量作为新的基底空间。 5. **投影和重构**:原始数据被映射到这个低维空间中,形成降维后的表示形式。如果需要恢复原状,则可以通过逆变换返回。 在PCA_TEST.py代码示例里,可能展示了降维前后图像的质量对比,并且提及了迁移学习的应用场景——将提取的特征输入预训练模型以增强其泛化能力并减少过拟合风险。 总之,PCA为处理高维度数据提供了一种有效的方法,在保持关键信息的同时减少了计算复杂度。在上述例子中,它被用来进行图像降维,并可能结合了迁移学习技术来优化机器学习任务的性能。
  • PCA讲解, PCA技巧解析
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    本教程深入浅出地介绍PCA(主成分分析)降维原理及其应用技巧,帮助学习者掌握数据压缩与特征提取的有效手段。 PCA(主成分分析)是一种广泛使用的数据降维技术。它通过线性变换将原始数据转换到一个新的坐标系中,在这个新的坐标系里,轴按照数据方差的大小排序,从而保留了主要特征并降低了复杂度,同时尽可能保持数据集间的距离不变。在机器学习和数据分析领域,PCA常用于预处理高维数据以减少计算量、提高模型训练效率和泛化能力。 使用Python实现PCA降维通常需要`sklearn`库中的`PCA`类: ```python from sklearn.decomposition import PCA import numpy as np import pandas as pd ``` 假设我们有一个名为`data.csv`的数据文件,将其加载为DataFrame: ```python data = pd.read_csv(data.csv) X = data.iloc[:, :-1] # 假设最后一列是目标变量,只取特征列。 ``` 接着对数据进行标准化处理以确保PCA的结果不受尺度的影响: ```python from sklearn.preprocessing import StandardScaler scaler = StandardScaler() X_scaled = scaler.fit_transform(X) ``` 接下来创建`PCA`对象并指定要保留的主成分数量: ```python n_components = 2 # 假设我们要保留前两个主成分。 pca = PCA(n_components=n_components) ``` 然后应用PCA变换: ```python X_pca = pca.fit_transform(X_scaled) ``` 结果数据集`X_pca`是降维后的版本,每行代表原数据在新的主成分空间的坐标。我们可以通过属性查看每个主成分解释的方差比例来评估降维效果: ```python variance_ratio = pca.explained_variance_ratio_ ``` 此外,还可以使用`inverse_transform`方法将降维后的数据恢复到原始空间,但请注意由于信息丢失,恢复的数据可能与原始数据有所不同: ```python X_reconstructed = pca.inverse_transform(X_pca) ``` 在实际应用中,PCA不仅可以用于数据可视化(二维或三维的PCA结果可以绘制在平面上),还可以作为其他算法预处理步骤以提高它们的表现。
  • LED芯片成本的
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    本文探讨了多种减少LED芯片生产成本的有效策略,包括材料优化、工艺改进和技术创新等方法,旨在推动LED产业的可持续发展。 随着电视背光源市场增长放缓以及成本问题与消费者意识的限制,LED产业正面临严峻挑战。要在当前困境中生存和发展,降低生产成本、提高每美元流明的数量至关重要。鉴于照明市场的现状分析,在未来几年内,LED难以完全取代价格较低的传统光源,主要是因为其购买成本仍然偏高。 在降低成本的各种因素中,芯片扮演着关键角色。尽管今年由于发光效率的提升和产能扩大导致芯片价格下降了30%-40%,但仍有很大的空间可以进一步优化以降低费用。 提高光效并向大尺寸发展是未来LED照明技术发展的主要方向之一。鉴于芯片在整个LED照明产业中的重要地位及其在技术创新方面的垄断作用,无论是从增强光效还是规模化生产的角度出发,降低成本都是一个重要的目标。