python实现拉普拉斯特征图降维示例-创新互联
这种方法假设样本点在光滑的流形上,这一方法的计算数据的低维表达,局部近邻信息被最优的保存。以这种方式,可以得到一个能反映流形的几何结构的解。
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步骤二:每个边都与一个权值Wij相对应,没有连接点之间的权值为0,连接点之间的权值:
步骤三:令 ,实现广义本征分解:
使 是最小的m+1个本征值。忽略与 =0相关的本征向量,选取另外m个本征向量即为降维后的向量。
1、python实现拉普拉斯降维
def laplaEigen(dataMat,k,t): m,n=shape(dataMat) W=mat(zeros([m,m])) D=mat(zeros([m,m])) for i in range(m): k_index=knn(dataMat[i,:],dataMat,k) for j in range(k): sqDiffVector = dataMat[i,:]-dataMat[k_index[j],:] sqDiffVector=array(sqDiffVector)**2 sqDistances = sqDiffVector.sum() W[i,k_index[j]]=math.exp(-sqDistances/t) D[i,i]+=W[i,k_index[j]] L=D-W Dinv=np.linalg.inv(D) X=np.dot(D.I,L) lamda,f=np.linalg.eig(X) return lamda,f def knn(inX, dataSet, k): dataSetSize = dataSet.shape[0] diffMat = tile(inX, (dataSetSize,1)) - dataSet sqDiffMat = array(diffMat)**2 sqDistances = sqDiffMat.sum(axis=1) distances = sqDistances**0.5 sortedDistIndicies = distances.argsort() return sortedDistIndicies[0:k] dataMat, color = make_swiss_roll(n_samples=2000) lamda,f=laplaEigen(dataMat,11,5.0) fm,fn =shape(f) print 'fm,fn:',fm,fn lamdaIndicies = argsort(lamda) first=0 second=0 print lamdaIndicies[0], lamdaIndicies[1] for i in range(fm): if lamda[lamdaIndicies[i]].real>1e-5: print lamda[lamdaIndicies[i]] first=lamdaIndicies[i] second=lamdaIndicies[i+1] break print first, second redEigVects = f[:,lamdaIndicies] fig=plt.figure('origin') ax1 = fig.add_subplot(111, projection='3d') ax1.scatter(dataMat[:, 0], dataMat[:, 1], dataMat[:, 2], c=color,cmap=plt.cm.Spectral) fig=plt.figure('lowdata') ax2 = fig.add_subplot(111) ax2.scatter(f[:,first], f[:,second], c=color, cmap=plt.cm.Spectral) plt.show()
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文章标题:python实现拉普拉斯特征图降维示例-创新互联
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