对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,进行PCA分解,保留29个PC,把每个样本逆变换到原始输入向量空间(提示:利用PCA()函数的inverse_transform方法),得到“降维重构”的样本。计算原始向量空间中这些“降维重构”样本的均值向量,然后变换为矩阵,用灰度图像显示。
时间: 2024-02-06 13:12:41 浏览: 79
好的,我明白了你的问题。首先,我们需要加载MNIST数据集并进行预处理,包括将灰度图像转换为向量。接下来,我们可以分别选择“0”和“1”两类中的前1000个样本,将它们合并为一个数据集。然后,我们可以使用PCA()函数对数据集进行PCA分解,并保留29个主成分。最后,我们可以使用inverse_transform方法将降维后的样本逆变换回到原始输入向量空间,并计算这些样本在原始向量空间中的均值向量。最后,将均值向量变换为矩阵形式,并用灰度图像显示出来。
以下是代码实现:
```python
from sklearn.datasets import fetch_openml
from sklearn.decomposition import PCA
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 加载MNIST数据集并进行预处理
mnist = fetch_openml('mnist_784')
X = mnist.data / 255.0
y = mnist.target.astype(int)
X = X.reshape((-1, 28, 28))
# 选择“0”和“1”两类中的前1000个样本,并将它们合并为一个数据集
X_01 = np.concatenate((X[y==0][:1000], X[y==1][:1000]), axis=0)
X_01 = X_01.reshape((-1, 28*28))
# 对数据集进行PCA分解,保留29个主成分
pca = PCA(n_components=29)
X_01_pca = pca.fit_transform(X_01)
# 将降维后的样本逆变换回到原始输入向量空间
X_01_recons = pca.inverse_transform(X_01_pca)
# 计算降维后的样本在原始向量空间中的均值向量
X_01_mean = np.mean(X_01_recons, axis=0)
# 将均值向量变换为矩阵形式,并用灰度图像显示出来
X_01_mean = X_01_mean.reshape((28, 28))
plt.imshow(X_01_mean, cmap='gray')
plt.axis('off')
plt.show()
```
运行以上代码后,应该可以得到一个灰度图像,它显示了“0”和“1”两类样本在原始向量空间中的均值向量。
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