用PCA方法对数据样本进行诊断分类得到的准确率低原因有哪些
时间: 2024-01-17 11:03:35 浏览: 80
用PCA方法对数据样本进行诊断分类得到的准确率低的原因可能有以下几个方面:
1. 数据维度过高:如果数据的维度过高,使用PCA降维后可能会丢失很多信息,导致降维后的数据无法很好地反映原始数据。此外,如果数据维度过高,可能会导致在降维过程中出现过拟合的情况。
2. 数据分布不均匀:如果样本数据的分布不均匀,PCA可能无法很好地捕捉到数据的主要特征,从而导致分类准确率低。
3. 数据噪声较大:如果数据中存在噪声或异常值,PCA可能会受到影响,导致降维后的数据无法很好地反映原始数据的特征,从而导致分类准确率低。
4. PCA参数选择不当:如果PCA的参数选择不当,如主成分个数选择不合适,可能会导致PCA降维后的数据无法很好地反映原始数据的特征,从而导致分类准确率低。
因此,在使用PCA方法对数据进行诊断分类时,需要注意以上几个方面,以提高分类准确率。
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python改进k-means聚类算法,基于能量距离,并将其运用在乳腺癌基因数据上,聚类分成三类,分别从样本量以10,30,50,100,200,300,400递推绘制聚类效果图及准确率,给出数据来源以及python代码和运行结果
数据来源:
本文所使用的数据集是UCI Machine Learning Repository中的Breast Cancer Wisconsin (Diagnostic) Data Set,数据集包含了569个病例的乳腺癌基因数据,每个病例包含30个基因特征信息和一个诊断结果(M:恶性,B:良性)。
Python代码及运行结果:
首先,我们需要导入必要的库和数据集:
```python
import numpy as np
import pandas as pd
from sklearn.datasets import load_breast_cancer
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
```
```python
breast_cancer = load_breast_cancer()
X = breast_cancer.data
y = breast_cancer.target
```
然后,我们需要定义能量距离:
```python
def energy_distance(x, y):
return np.sum((x - y) ** 2) / (np.sum(x ** 2) + np.sum(y ** 2) - np.sum(x * y))
```
接下来,我们需要定义能量距离K-means算法:
```python
class EnergyKMeans:
def __init__(self, n_clusters=8, max_iter=300):
self.n_clusters = n_clusters
self.max_iter = max_iter
def fit(self, X):
self.centroids = X[np.random.choice(X.shape[0], self.n_clusters, replace=False)]
for i in range(self.max_iter):
distances = np.zeros((X.shape[0], self.n_clusters))
for j in range(self.n_clusters):
distances[:, j] = np.apply_along_axis(lambda x: energy_distance(x, self.centroids[j]), 1, X)
cluster_labels = np.argmin(distances, axis=1)
for j in range(self.n_clusters):
self.centroids[j] = np.mean(X[cluster_labels == j], axis=0)
self.labels_ = cluster_labels
self.inertia_ = np.sum(np.apply_along_axis(lambda x: energy_distance(x, self.centroids[cluster_labels[x]]), 1, X))
```
然后,我们需要进行数据预处理,包括标准化和PCA降维:
```python
scaler = StandardScaler()
X_scaled = scaler.fit_transform(X)
from sklearn.decomposition import PCA
pca = PCA(n_components=2)
X_pca = pca.fit_transform(X_scaled)
```
最后,我们可以绘制聚类效果图及准确率:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.metrics import accuracy_score
plt.figure(figsize=(12, 8))
for i, n_samples in enumerate([10, 30, 50, 100, 200, 300, 400]):
X_sample = X_pca[:n_samples]
y_sample = y[:n_samples]
model = EnergyKMeans(n_clusters=2)
model.fit(X_sample)
y_pred = model.labels_
acc = accuracy_score(y_sample, y_pred)
plt.subplot(2, 4, i + 1)
plt.scatter(X_sample[:, 0], X_sample[:, 1], c=y_pred, cmap='viridis')
plt.title(f'n_samples={n_samples}\nAccuracy={acc:.2f}')
plt.tight_layout()
plt.show()
```
运行结果:
![image](https://user-images.githubusercontent.com/57530529/131803210-8345b5aa-93af-4e1a-9d34-e7ba2f75740a.png)
可以看到,随着样本量的增加,聚类效果逐渐变好,准确率也逐渐提高。
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