导入MNIST数据集,首先把矩阵灰度图像输入转化为向量输入。针对“0”和“1”这两一类各自前1000个训练样本组成的样本集合(共2000个样本),绘制“0”“1”两类样本混合的“本征数字”。依次计算前N个PC分量的累计方差占比(N=1,2,3,…,100),只保留达到85%累计方差占比的前K个PC,把每个样本逆变换到原始输入向量空间(提示:利用PCA()函数的inverse_transform方法),得到“降维重构”的样本。计算原始向量空间中这些“降维重构”样本的均值向量,然后变换为矩阵,用灰度图像显示。以上内容的python代码是什么

时间: 2024-02-15 13:03:56 浏览: 29
以下是Python代码实现: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.decomposition import PCA from sklearn.datasets import fetch_openml # 导入MNIST数据集 mnist = fetch_openml('mnist_784', version=1) X = mnist.data.astype('float64') y = mnist.target.astype('int64') # 将矩阵灰度图像输入转化为向量输入 X = X / 255.0 # 选取“0”和“1”两类各自前1000个训练样本组成的样本集合 X_01 = X[(y == 0) | (y == 1)] y_01 = y[(y == 0) | (y == 1)] # 绘制“0”“1”两类样本混合的“本征数字” pca = PCA() pca.fit(X_01) eigen_digits = pca.components_.reshape((2, 28, 28)) fig, axs = plt.subplots(2, 10, figsize=(10,2.5)) for i in range(2): for j in range(10): axs[i,j].imshow(eigen_digits[i].reshape(28, 28), cmap='gray') axs[i,j].axis('off') plt.show() # 计算前N个PC分量的累计方差占比,只保留达到85%累计方差占比的前K个PC cumulative_variance_ratio = np.cumsum(pca.explained_variance_ratio_) K = np.argmax(cumulative_variance_ratio >= 0.85) + 1 # 逆变换得到“降维重构”的样本 pca = PCA(n_components=K) X_01_reduced = pca.fit_transform(X_01) X_01_reconstructed = pca.inverse_transform(X_01_reduced) # 计算原始向量空间中这些“降维重构”样本的均值向量 mean_digit = np.mean(X_01_reconstructed, axis=0) # 变换为矩阵,用灰度图像显示 plt.imshow(mean_digit.reshape(28, 28), cmap='gray') plt.axis('off') plt.show() ```

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