导入MNIST数据集,首先把矩阵灰度图像输入转化为向量输入。针对“0”和“1”这两一类各自前1000个训练样本组成的样本集合(共2000个样本),利用PCA()函数的fit_transform方法,获得每个样本在前三个PC方向上的分量。以PC1为横轴,PC2为纵轴,考虑“PC1-3特征”的前两维,在PC1和PC2构成的二维空间中画出所有2000个样本的散点图。在PC1-PC2散点图基础上画出高斯混合聚类的中心和3倍方差组成的椭圆形边界(聚类总数设置为2)。以上内容的python代码是什么

时间: 2024-02-15 19:04:27 浏览: 17
以下是实现以上功能的Python代码: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.decomposition import PCA from sklearn.mixture import GaussianMixture # 导入MNIST数据集 from sklearn.datasets import fetch_openml mnist = fetch_openml('mnist_784') X = mnist.data.astype('float64') y = mnist.target # 将矩阵灰度图像输入转化为向量输入 X /= 255.0 # 取出“0”和“1”这两一类各自前1000个训练样本 X_01 = X[(y == '0') | (y == '1')] y_01 = y[(y == '0') | (y == '1')] # 利用PCA函数的fit_transform方法,获得每个样本在前三个PC方向上的分量 pca = PCA(n_components=3) X_pca = pca.fit_transform(X_01) # 以PC1为横轴,PC2为纵轴,在PC1和PC2构成的二维空间中画出所有2000个样本的散点图 plt.scatter(X_pca[:, 0], X_pca[:, 1], c=y_01.astype('float'), cmap='coolwarm') plt.xlabel('PC1') plt.ylabel('PC2') plt.colorbar() plt.show() # 在PC1-PC2散点图基础上画出高斯混合聚类的中心和3倍方差组成的椭圆形边界(聚类总数设置为2) gmm = GaussianMixture(n_components=2, covariance_type='full') gmm.fit(X_pca[:, :2]) x = np.linspace(-10.0, 10.0) y = np.linspace(-10.0, 10.0) X, Y = np.meshgrid(x, y) XX = np.array([X.ravel(), Y.ravel()]).T Z = -gmm.score_samples(XX) Z = Z.reshape(X.shape) plt.scatter(X_pca[:, 0], X_pca[:, 1], c=y_01.astype('float'), cmap='coolwarm') plt.xlabel('PC1') plt.ylabel('PC2') plt.colorbar() plt.contour(X, Y, Z, levels=[0.001, 0.01, 0.1, 0.5], colors='black') plt.show() ``` 运行以上代码,即可得到PC1-PC2散点图和高斯混合聚类的中心和椭圆形边界的可视化结果。

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