pca(principal component analysis)主成分分析,是svd(singular value decomposition)奇異值分析的一種特殊情況。主要用於資料降維,特徵提取。
這裡生成乙個3∗
3 的小矩陣便於說明。
a =rand(3,3);
a=
⎡⎣⎢2.7694
−1.3499
3.0349
0.7254
−0.0631
0.7147
−0.2050
−0.1241
1.4897⎤⎦
⎥
[v,d] =eig(a);
v=
⎡⎣⎢0.3046
0.9445
0.1230
−0.7368
0.1518
0.6588
0.6036
−0.2914
0.7421⎤⎦
⎥ d=
⎡⎣⎢0.065500
01.306000
020⎤⎦
⎥ v是特徵向量,d是特徵向量對應的特徵值。特徵值從小到大依次為20,1.3060,0.0655。最後乙個特徵非常小,因為我們可以捨去。
subspace = v(:,2:end);
su
bspa
ce=⎡
⎣⎢−0.7368
0.1518
0.6588
0.6036
−0.2914
0.7421⎤⎦
⎥ 我們選取最大的兩個特徵值對應的特徵向量,構成我們的子空間。
q =subspace * subspace 』;
q=
⎡⎣⎢0.9072
−0.2877
−0.0375
−0.2877
0.1079
−0.1162
−0.0375
−0.1162
0.9849⎤⎦
⎥
b =q'*a ;
b=
⎡⎣⎢2.7871
−1.2953
3.0420
0.6494
−0.2986
0.6841
−0.2061
−0.1276
1.4893⎤⎦
⎥ 可以看出這裡我們使用子空間投影復原的矩陣
b 和原始矩陣
a差異非常小,我們可以使用frobenius範數度量兩個矩陣的差異。
norm(a-b,'fro');
an
s=0.2560
數學好的同學已經看出來了,其實這也就是矩陣的低秩逼近問題。
min||x
−xr|
|2f,
s.t.
rank
(xr)
<=r
完。作者
日期****
風吹夏天
2023年8月10日
PCA的數學原理
pca的數學原理 pca principal component analysis 是一種常用的資料分析方法。pca通過線性變換將原始資料變換為一組各維度線性無關的表示,可用於提取資料的主要特徵分量,常用於高維資料的降維。網上關於pca的文章有很多,但是大多數只描述了pca的分析過程,而沒有講述其中...
PCA的數學原理 詳細
pca principal component analysis 是一種常用的資料分析方法。pca通過線性變換將原始資料變換為一組各維度線性無關的表示,可用於提取資料的主要特徵分量,常用於高維資料的降維。網上關於pca的文章有很多,但是大多數只描述了pca的分析過程,而沒有講述其中的原理。這篇文章的...
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