产生1500个二维空间的数据点,编写一个程序不调用locally_linear_embedding,实现LLE降维。
时间: 2024-02-24 15:59:33 浏览: 76
好的,我了解了您的问题,以下是一个简单的 Python 代码实现:
```python
import numpy as np
# 生成1500个二维空间的数据点
X = np.random.rand(1500, 2)
# LLE降维
def LLE(X, k, d):
# 计算数据点之间的欧式距离
dists = np.sum((X[:, np.newaxis, :] - X[np.newaxis, :, :]) ** 2, axis=2)
# 找出每个数据点的k个最近邻
neighbors = np.argsort(dists, axis=1)[:, 1:k+1]
# 计算每个数据点的权重
W = np.zeros((1500, k))
for i in range(1500):
Xi = X[neighbors[i]]
Xi_mean = np.mean(Xi, axis=0)
Xi_centered = Xi - Xi_mean
C = np.dot(Xi_centered, Xi_centered.T)
w = np.linalg.solve(C, np.ones(k))
w /= np.sum(w)
W[i] = w
# 计算重构权重矩阵
M = np.zeros((1500, 1500))
for i in range(1500):
Mi = np.dot((np.eye(k) - W[i][:, np.newaxis] * np.ones((1,k))), (X[neighbors[i]] - X[i])[np.newaxis].T)
M[neighbors[i], i] = Mi.ravel()
# 计算特征值和特征向量
eigen_vals, eigen_vecs = np.linalg.eig(np.dot(M.T, M))
indices = np.argsort(eigen_vals)[1:d+1]
eigen_vecs = eigen_vecs[:, indices]
# 归一化特征向量
norms = np.linalg.norm(eigen_vecs, axis=0)
eigen_vecs /= norms
# 返回降维后的数据
return np.dot(M.T, eigen_vecs)
# 测试
Z = LLE(X, k=10, d=1)
print(Z.shape) # (1500, 1)
```
这个实现是基于 LLE 的数学定义,它首先计算数据点之间的欧式距离,然后找出每个数据点的 k 个最近邻,并计算每个数据点的权重。接下来,它计算重构权重矩阵,并使用特征值分解来计算降维后的数据。最后,它归一化特征向量并返回降维后的数据。
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