python代码对奇异值分解的特征值添加Laplace噪声,计算重构时产生的噪声误差
时间: 2024-04-29 13:22:09 浏览: 154
奇异值分解代码
以下是一个简单的 Python 代码,用于对奇异值分解的特征值添加 Laplace 噪声,并计算重构时产生的噪声误差:
```python
import numpy as np
# 奇异值分解
def SVD(X):
U, s, VT = np.linalg.svd(X, full_matrices=False)
return U, s, VT
# 添加 Laplace 噪声到特征值
def add_noise(s, epsilon):
noise = np.random.laplace(0, epsilon, len(s))
return s + noise
# 重构矩阵
def reconstruct(U, s, VT):
S = np.zeros((U.shape[1], VT.shape[0]))
S[:s.shape[0], :s.shape[0]] = np.diag(s)
X = np.dot(U, np.dot(S, VT))
return X
# 计算噪声误差
def noise_error(X, X_recon):
error = np.linalg.norm(X - X_recon)
return error
# 测试代码
X = np.random.rand(10, 10)
U, s, VT = SVD(X)
s_noisy = add_noise(s, 0.1)
X_recon = reconstruct(U, s_noisy, VT)
error = noise_error(X, X_recon)
print("噪声误差:", error)
```
在上述代码中,我们首先使用 `numpy.linalg.svd` 函数进行奇异值分解,然后在特征值上添加 Laplace 噪声。接下来,我们使用特征向量和加噪声的特征值重构原始矩阵,并计算重构时产生的噪声误差。
在测试代码中,我们生成一个随机矩阵 `X`,并在特征值上添加了 $\epsilon=0.1$ 的 Laplace 噪声。然后,我们重构原始矩阵并计算噪声误差。最后,我们将噪声误差输出到控制台。
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