编写一个python程序,不调用locally_linear_embedding,实现LLE降维,举例并可视化。
时间: 2024-02-13 14:06:25 浏览: 75
好的,我可以帮你解答这个问题。
首先,我们需要准备一些数据用于降维和可视化。假设我们有一个二维的数据集,其中包含了一些点,我们将在这个数据集上进行LLE降维和可视化。
```python
import numpy as np
from matplotlib import pyplot as plt
# 生成二维数据集
X = np.random.randn(50, 2)
```
现在我们有了一个包含50个点的二维数据集X。接下来,我们将实现LLE算法来降维这个数据集。
```python
def lle(X, k, d):
# 计算距离矩阵D
D = np.zeros((X.shape[0], X.shape[0]))
for i in range(X.shape[0]):
for j in range(X.shape[0]):
D[i][j] = np.linalg.norm(X[i] - X[j])
# 计算权重矩阵W
W = np.zeros((X.shape[0], X.shape[0]))
for i in range(X.shape[0]):
# 找到k个最近邻
neighbors = np.argsort(D[i])[1:k+1]
# 计算权重
Z = X[neighbors] - X[i]
C = np.dot(Z, Z.T)
w = np.linalg.solve(C, np.ones(k))
w /= np.sum(w)
# 填充权重矩阵W
for j in range(k):
W[i][neighbors[j]] = w[j]
# 计算降维后的数据矩阵Y
M = np.eye(X.shape[0]) - W
A = np.dot(M.T, M)
eigvals, eigvecs = np.linalg.eig(A)
indices = np.argsort(eigvals)[1:d+1]
Y = eigvecs[:, indices]
return Y
```
这个函数将一个二维的数据集X、一个最近邻的数量k和一个目标维度d作为输入,并返回一个降维后的数据集Y。
现在,我们将使用这个函数来降维我们的数据集,并进行可视化。
```python
# 调用LLE算法进行降维
Y = lle(X, 5, 1)
# 可视化降维后的数据集
plt.scatter(Y[:, 0], np.zeros(Y.shape[0]))
plt.show()
```
这段代码将数据集降维到了一维,并将降维后的数据集可视化成一条直线。
这就是使用Python实现LLE算法进行降维和可视化的例子。希望能对你有所帮助!
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