origin进行主成分分析(pca)作图,求解!
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发布时间:2022-04-21 21:12
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热心网友
时间:2023-06-23 11:18
很多人隐约知道求解最大特征值,其实并不理解PCA是对什么东西求解特征值和特征向量。 也不理解为什么是求解特征值和特征向量。 要理解到Hinton对PCA的认知,需要跨过4个境界,而上面仅仅是第1个境界的问题。
为什么要理解PCA?
其实深度学习在成为深度学习以前,主要是特征表达学习, 而特征表达学习追溯到始祖象阶段,主要是无监督特征表达PCA和有监督特征表达LDA。 对了这里LDA不是主题模型的LDA,是统计鼻祖Fisher搞的linear discriminant analysis(参考“Lasso简史”)。 而Hinton在这方面的造诣惊人, 这也是为什么他和学生一起能搞出牛牛的 t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding (t-SNE) 。
至于t-SNE为啥牛, 这里给两个对比图片, 然后我们再回到PCA,以后有机会再扩展!
t-SNE vs PCA: 可以看到线性特征表达的局限性
t-SNE 优于 已有非线性特征表达 Isomap, LLE 和 Sammon mapping
依然还记得2004年左右Isomap横空出世的惊奇, 再看t-SNE的诞生,真是膜拜! 也正是Hinton对PCA能理解到他的境界, 他才能发明t-SNE。
PCA理解第一层境界:最大方差投影
正如PCA的名字一样, 你要找到主成分所在方向, 那么这个主成分所在方向是如何来的呢?
其实是希望你找到一个垂直的新的坐标系, 然后投影过去, 这里有两个问题。 第一问题: 找这个坐标系的标准或者目标是什么? 第二个问题, 为什么要垂直的, 如果不是垂直的呢?
如果你能理解第一个问题, 那么你就知道为什么PCA主成分是特征值和特征向量了。 如果你能理解第二个问题, 那么你就知道PCA和ICA到底有什么区别了。
对于第一个问题: 其实是要求解方差最小或者最大。 按照这个目标, 你代入拉格朗日求最值, 你可以解出来, 主成分方向,刚好是S的特征向量和特征值! 是不是很神奇? 伟大的拉格朗日(参考 "一步一步走向锥规划 - QP" "一挑三 FJ vs KKT ")
现在回答了,希望你理解了, PCA是对什么东西求解特征值和特征向量。 也理解为什么是求解的结果就是特征值和特征向量吧!
这仅仅是PCA的本意! 我们也经常看到PCA用在图像处理里面, 希望用最早的主成分重建图像:
这是怎么做到的呢?
PCA理解第二层境界:最小重建误差
什么是重建, 那么就是找个新的基坐标, 然后减少一维或者*自由度。 然后重建整个数据。 好比你找到一个新的视角去看这个问题, 但是希望自由度小一维或者几维。
那么目标就是要最小重建误差,同样我们可以根据最小重建误差推导出类似的目标形式。
虽然在第二层境界里面, 也可以直观的看成忽略了最小特征值对应的特征向量所在的维度。 但是你能体会到和第一层境界的差别么? 一个是找主成分, 一个是维度缩减。 所以在这个层次上,才是把PCA看成降维工具的最佳视角。
热心网友
时间:2023-06-23 11:18
以OriginPro 2018C为例:在Apps中添加Principal Component Analysis,以v1.20为例,选取待分析的数据区域后,点击plots选项,点选Biplot选项,然后在settings for score plot and biplot(得分图和双标图设置)下面点选show confidence ellipse(显示置信椭圆),即可输出带置信椭圆的双标图。
热心网友
时间:2023-06-23 11:19
Analysis-Calculus-Integrate,自动生成一个worksheet和一个graph,最大值就是积分面积。但这个面积是和x轴之间的面积,也可先基线校正Tools-Baseline,可先选automatic,create baseline,不合适可modify,再Area里use baseline积分一下追问??
热心网友
时间:2023-06-23 11:19
楼主你会了吗 我现在也遇到这个问题了
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