对给定的数据ColorHistogram.asc进行PCA主成分分析,并输出以下三个内容:PCA之前数据方差、PCA之后的数据(降至5维)、PCA之后数据方差。尽量避免调库
时间: 2024-04-29 09:25:47 浏览: 100
首先,我们需要载入数据并进行归一化处理:
```python
import numpy as np
# 载入数据
data = np.loadtxt('ColorHistogram.asc', delimiter=',', skiprows=3)
# 归一化处理
data = (data - np.mean(data, axis=0)) / np.std(data, axis=0)
```
接下来,我们需要计算协方差矩阵:
```python
# 计算协方差矩阵
cov_matrix = np.cov(data.T)
# 计算数据方差
data_variance = np.var(data, axis=0)
print("PCA之前数据方差:", data_variance)
```
然后,我们需要计算协方差矩阵的特征值和特征向量:
```python
# 计算特征值和特征向量
eigen_values, eigen_vectors = np.linalg.eig(cov_matrix)
# 排序特征向量
idx = eigen_values.argsort()[::-1]
eigen_values = eigen_values[idx]
eigen_vectors = eigen_vectors[:,idx]
```
接着,我们可以使用特征向量将数据进行降维:
```python
# 将数据降至5维
transformed_data = np.dot(data, eigen_vectors[:,:5])
```
最后,我们可以计算降维后的数据的方差:
```python
# 计算降维后数据方差
transformed_data_variance = np.var(transformed_data, axis=0)
print("PCA之后数据方差:", transformed_data_variance)
```
完整代码如下:
```python
import numpy as np
# 载入数据
data = np.loadtxt('ColorHistogram.asc', delimiter=',', skiprows=3)
# 归一化处理
data = (data - np.mean(data, axis=0)) / np.std(data, axis=0)
# 计算协方差矩阵
cov_matrix = np.cov(data.T)
# 计算数据方差
data_variance = np.var(data, axis=0)
print("PCA之前数据方差:", data_variance)
# 计算特征值和特征向量
eigen_values, eigen_vectors = np.linalg.eig(cov_matrix)
# 排序特征向量
idx = eigen_values.argsort()[::-1]
eigen_values = eigen_values[idx]
eigen_vectors = eigen_vectors[:,idx]
# 将数据降至5维
transformed_data = np.dot(data, eigen_vectors[:,:5])
# 计算降维后数据方差
transformed_data_variance = np.var(transformed_data, axis=0)
print("PCA之后数据方差:", transformed_data_variance)
```
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