写一段能展示主成分图的代码

时间: 2023-07-06 18:03:35 浏览: 37
以下是一个使用Python的代码示例,用于展示主成分分析(PCA)的结果并生成主成分图。 ``` import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.decomposition import PCA # 创建一个示例数据集 X = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]) # 使用PCA对数据进行降维 pca = PCA(n_components=2) X_pca = pca.fit_transform(X) # 绘制主成分图 plt.figure(figsize=(8, 6)) plt.scatter(X_pca[:, 0], X_pca[:, 1]) plt.xlabel('PC1') plt.ylabel('PC2') plt.title('PCA Plot') plt.show() ``` 在上面的示例中,我们使用了`numpy`和`matplotlib`库来处理和绘制数据,并使用了`sklearn`库中的`PCA`方法来执行主成分分析。我们创建了一个示例数据集`X`,并将其用于执行PCA并生成二维主成分图。最后,我们使用`plt.scatter`方法绘制散点图,并对X和Y轴进行标签和标题设置。
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用MATLAB写一段能展示主成分图的代码

下面是一个简单的MATLAB代码,用于展示主成分图: ```matlab % 生成随机数据 data = randn(100,5); % 计算数据的均值 mean_data = mean(data); % 数据中心化 data_centered = data - mean_data; % 计算数据的协方差矩阵 cov_data = cov(data_centered); % 计算数据的特征向量和特征值 [eig_vectors,eig_values] = eig(cov_data); % 对特征向量进行排序 [~,idx] = sort(diag(eig_values),'descend'); eig_vectors_sorted = eig_vectors(:,idx); % 计算主成分得分 scores = data_centered * eig_vectors_sorted; % 绘制主成分图 figure; scatter(scores(:,1),scores(:,2)); xlabel('PC1'); ylabel('PC2'); ``` 该代码生成了一个包含100个样本、每个样本有5个特征的随机数据,并计算了数据的主成分图。主成分图显示了数据在第一和第二主成分上的得分。

bulk RNA-seq,PCA主成分分析R语言代码

下面是一个简单的R语言代码示例,用于在bulk RNA-seq数据中执行PCA主成分分析: ```R #加载必要的包 library(DESeq2) #读入表达矩阵和样本信息 counts <- read.table("counts.txt", header=TRUE, row.names=1) coldata <- read.table("coldata.txt", header=TRUE, row.names=1) #创建DESeqDataSet对象 dds <- DESeqDataSetFromMatrix(countData=counts, colData=coldata, design=~1) #标准化数据 rld <- rlog(dds) #执行PCA分析 pca <- prcomp(t(assay(rld)), scale=TRUE) #绘制PCA结果图 plot(pca$x[,1], pca$x[,2], col=factor(coldata$condition), pch=19, xlab="PC1", ylab="PC2") legend("topright", legend=levels(factor(coldata$condition)), col=1:length(levels(factor(coldata$condition))), pch=19) ``` 这段代码使用DESeq2包将counts矩阵和样本信息读入DESeqDataSet对象中,并使用rlog方法对数据进行标准化。然后,将标准化后的数据传递给prcomp函数,并使用scale参数对数据进行缩放。最后,使用plot函数将PCA结果绘制为二维散点图,以展示样本之间的差异。

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import pandas as pd import numpy as np from sklearn.decomposition import PCA from sklearn.preprocessing import StandardScaler import matplotlib.pyplot as plt # 读取数据 data = pd.read_csv('D:/pythonProject/venv/BostonHousing2.csv') # 提取前13个指标的数据 X = data.iloc[:, 5:18].values # 数据标准化 scaler = StandardScaler() X_scaled = scaler.fit_transform(X) # 主成分分析 pca = PCA() X_pca = pca.fit_transform(X_scaled) # 特征值和特征向量 eigenvalues = pca.explained_variance_ eigenvectors = pca.components_.T # 碎石图 variance_explained = np.cumsum(eigenvalues / np.sum(eigenvalues)) plt.plot(range(6, 19), variance_explained, marker='o') plt.xlabel('Number of Components') plt.ylabel('Cumulative Proportion of Variance Explained') plt.title('Scree Plot') plt.show() # 选择主成分个数 n_components = np.sum(variance_explained <= 0.95) + 1 # 前2个主成分的载荷图 loadings = pd.DataFrame(eigenvectors[:, 0:2], columns=['PC1', 'PC2'], index=data.columns[0:13]) plt.figure(figsize=(10, 6)) plt.scatter(loadings['PC1'], loadings['PC2'], alpha=0.7) for i, feature in enumerate(loadings.index): plt.text(loadings['PC1'][i], loadings['PC2'][i], feature) plt.xlabel('PC1') plt.ylabel('PC2') plt.title('Loading Plot') plt.grid() plt.show() # 主成分得分图 scores = pd.DataFrame(X_pca[:, 0:n_components], columns=['PC{}'.format(i+1) for i in range(n_components)]) plt.figure(figsize=(10, 6)) plt.scatter(scores['PC1'], scores['PC2'], alpha=0.7) for i, label in enumerate(data['MEDV']): plt.text(scores['PC1'][i], scores['PC2'][i], label) plt.xlabel('PC1') plt.ylabel('PC2') plt.title('Scores Plot') plt.grid() plt.show() # 综合评估和排序 data['PC1_score'] = X_pca[:, 0] sorted_data = data.sort_values(by='PC1_score') # 主成分回归模型 from sklearn.linear_model import LinearRegression Y = data['MEDV'].values.reshape(-1, 1) X_pca_regression = X_pca[:, 0].reshape(-1, 1) regression_model = LinearRegression() regression_model.fit(X_pca_regression, Y) # 回归方程 intercept = regression_model.intercept_[0] slope = regression_model.coef_[0][0] equation = "MEDV = {:.2f} + {:.2f} * PC1".format(intercept, slope) print("Regression Equation:", equation) # 最小二乘估计结果 from statsmodels.api import OLS X_const = np.concatenate((np.ones((506, 1)), X_pca_regression), axis=1) ols_model = OLS(Y, X_const).fit() print("OLS Regression Summary:") print(ols_model.summary())

# 读取数据集 data = pd.read_csv('./ebs/waveform-5000.csv') epsilon = 1e-10 # 去除第一行数据(属性名称) data = data.iloc[1:] # 提取属性列和类别列 X = data.iloc[:, :-1].values.astype(float) #x表示属性 y_true = data.iloc[:, -1].values #y表示类别,最后一列 # 数据标准化 scaler = MinMaxScaler(feature_range=(0, 1)) X_scaled = scaler.fit_transform(X) # 初始化NMF模型 n_components = range(2, 20) # 不同的n_components值 silhouette_scores = [] # 存储每个n_components的轮廓系数 best_silhouette_score = -1 best_n_components = -1 # 对不同的n_components进行迭代 for n in n_components: nmf = NMF(n_components=n) features = nmf.fit_transform(X_scaled) labels = nmf.transform(X_scaled).argmax(axis=1) # labels2 = nmf.components_.argmax(axis=1) # 根据聚类结果计算轮廓系数 # silhouette_avg = silhouette_score(X_scaled, labels) silhouette_avg = calinski_harabasz_score(X_scaled, labels) silhouette_scores.append(silhouette_avg) print(f"n_components={n}: Silhouette Score = {silhouette_avg}") # 选择最佳的n_components if silhouette_avg > best_silhouette_score: best_silhouette_score = silhouette_avg best_n_components = n print(f"best n_components = {best_n_components}") # 绘制得分图 plt.plot(n_components, silhouette_scores, marker='o') plt.title("NMF Clustering Performance") plt.xlabel("n_components") plt.ylabel("Silhouette Score") plt.show() print(f"best n_components = {best_n_components}") print(f"best Silhouette Score = {best_silhouette_score}") # 使用最佳的n_components进行聚类 best_nmf = NMF(n_components=best_n_components) best_features = best_nmf.fit_transform(X_scaled) # labels = best_nmf.components_.argmax(axis=1) labels = best_nmf.transform(X_scaled).argmax(axis=1) # 使用PCA进行降维和可视化 pca = PCA(n_components=2) X_pca = pca.fit_transform(X_scaled) # 可视化聚类结果 plt.scatter(X_pca[:, 0], X_pca[:, 1], c=labels) plt.title(f"NMF Clustering (n_components={best_n_components}) with PCA Visualization") plt.xlabel("Principal Component 1") plt.ylabel("Principal Component 2") plt.show()中文解析代码流程和步骤

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