無監督學習 PCA

2021-08-14 23:44:50 字數 2304 閱讀 3697

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

import pandas as pd

#使用pandas分別讀取訓練資料和測試資料

digits_train = pd.read_csv('',header=none)

digits_test = pd.read_csv('',header=none)

#從訓練與測試數字集上都分離出64維度的畫素特徵與1維度的數字目標

x_digits = digits_train[np.arange(64)]

y_digits = digits_train[64]

'''#匯入pca

from sklearn.decomposition import pca

#初始化乙個將高緯度特徵向量壓縮至兩個維度的pca

estimator = pca(n_components=2)

x_pca = estimator.fit_transform(x_digits)

#顯示10類手寫體數字經pca壓縮後的2維空間分布

def plot_pca_scatter():

colors = ['black','blue','purple','yellow','white','red','lime','cyan','orange','gray']

for i in range(len(colors)):

px = x_pca[:,0][y_digits.as_matrix()==i]

py = x_pca[:,1][y_digits.as_matrix()==i]

plt.scatter(px, py, c = colors[i])

plt.legend(np.arange(0,10).astype(str))

plt.xlabel('first principal component')

plt.ylabel('second principal component')

plot_pca_scatter()

'''#從訓練與測試數字集上都分離出64維度的畫素特徵與1維度的數字目標

x_train = digits_train[np.arange(64)] #訓練集

y_train = digits_train[64]

x_test = digits_test[np.arange(64)] #測試集

y_test = digits_test[64]

#匯入基於線性核的支援向量機分類器

from sklearn.svm import linearsvc

svc = linearsvc()

svc.fit(x_train, y_train)

y_predict = svc.predict(x_test)

#將原始資料壓縮到20維度

from sklearn.decomposition import pca

estimator = pca(n_components=20) #64維度降維到20維度

pca_x_train = estimator.fit_transform(x_train)

pca_x_test = estimator.transform(x_test)

pca_svc = linearsvc()

pca_svc.fit(x_train, y_train)

pca_y_predict = pca_svc.predict(x_test)

#效能分析

from sklearn.metrics import classification_report

print('the high dimension score is :', svc.score(x_test, y_test))

print(classification_report(y_test, y_predict))

print('the low dimension score is :', pca_svc.score(x_test, y_test))

print(classification_report(y_test, pca_y_predict))

輸出:

分析:儘管經過pca特徵壓縮和重建之後的特徵資料會損失2%左右的**準確度,但是相比於原始資料六十四維度的特徵而言

卻使用pca壓縮並且降低了68.75%的維度。

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