现有1500个二维空间的数据点,不调用sklearn.manifold ,实现ISOMAP降维度。
时间: 2024-02-25 18:55:16 浏览: 64
好的,那我来给你一个实现ISOMAP降维的Python代码,用于将1500个二维空间的数据点降至一维空间:
```python
import numpy as np
# 定义计算欧几里得距离的函数
def euclidean_distance(x1, x2):
return np.sqrt(np.sum((x1 - x2) ** 2))
# 构建邻接矩阵
def construct_adjacency_matrix(X, k):
n = X.shape[0]
W = np.zeros((n, n))
for i in range(n):
dist = []
for j in range(n):
if i != j:
dist.append((j, euclidean_distance(X[i], X[j])))
dist.sort(key=lambda x: x[1])
for j in range(1, k+1):
idx, d = dist[j]
W[i][idx] = d
W[idx][i] = d
return W
# 计算最短距离矩阵
def shortest_path(W):
n = W.shape[0]
D = np.full((n, n), np.inf)
for i in range(n):
D[i][i] = 0
for j in range(n):
if W[i][j] != 0:
D[i][j] = W[i][j]
for k in range(n):
for i in range(n):
for j in range(n):
if D[i][j] > D[i][k] + D[k][j]:
D[i][j] = D[i][k] + D[k][j]
return D
# 根据最短距离矩阵计算嵌入矩阵
def isomap(X, k, n_components):
W = construct_adjacency_matrix(X, k)
D = shortest_path(W)
B = -0.5 * (D ** 2 - np.sum(D ** 2, axis=0) / n + np.sum(D ** 2) / (n ** 2))
eigvals, eigvecs = np.linalg.eig(B)
idx = np.argsort(eigvals)[::-1][:n_components]
eigvals, eigvecs = eigvals[idx], eigvecs[:, idx]
Y = eigvecs * np.sqrt(eigvals)
return Y.real
# 测试样例
X = np.random.randn(1500, 2)
Y = isomap(X, k=10, n_components=1)
print(Y.shape)
```
这里使用了numpy来进行数学计算,代码中首先定义了计算欧几里得距离的函数`euclidean_distance`,然后通过这个函数构建了邻接矩阵,接着通过邻接矩阵计算了最短距离矩阵,最后根据最短距离矩阵计算嵌入矩阵,得到了降维后的结果。
你可以将自己的数据集代入代码中进行测试,调整参数`k`和`n_components`来得到不同的降维结果。
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