LAPLS算法实现与数据预处理详解
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更新于2024-09-09
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"这篇文档是关于LAPLS(部分最小二乘法)的简单算法实现案例,适合初学者和有经验的开发者进行学习和优化。文档中提供了数据加载、标准化处理以及PLS算法的实现步骤。"
在机器学习领域,LAPLS(局部加权部分最小二乘法)是一种用于回归分析和建模的技术,它结合了部分最小二乘法(PLS)和局部加权回归(LOESS)的优点。以下是对文档中提及知识点的详细解释:
1. **数据加载**:`loadDataSet01` 函数展示了如何从文件中读取数据。它打开文件,逐行读取,将每行数据转换为指定格式,并存储在矩阵`x`和`y`中。这种方法常用于预处理数据集,使数据可用于后续计算。
2. **数据标准化**:`stardantDataSet` 函数使用`preprocessing.scale`函数对输入数据`x0`和`y0`进行标准化处理,即减去均值并除以标准差,使得数据具有零均值和单位方差。这是许多机器学习算法前处理数据的常见步骤,因为它可以消除不同特征之间尺度不一的影响。
3. **计算均值和标准差**:`data_Mean_Std` 函数计算特征和目标变量的均值和标准差,这对于理解和分析数据的统计特性,以及在标准化处理后恢复原始值非常有用。
4. **部分最小二乘法(PLS)**:PLS算法在`PLS`函数中被实现。首先,对标准化后的数据`e0`和`f0`进行操作。然后,通过计算相关矩阵,进行特征分解得到特征值和特征向量。PLS的目标是找到能最大化与因变量相关性的新的成分,以减少特征的维度同时保持预测能力。这个过程涉及权重矩阵`w`和`w_star`的更新,以及压力项`press`和Q²统计量`Q_h2`的计算。该算法迭代直到达到预设的组件数量或满足其他停止条件。
5. **特征选择和降维**:在PLS过程中,通过选取具有最大贡献的特征向量来降低数据的维度。这有助于减少过拟合风险,提高模型的泛化能力。
6. **回归系数**:`beta`表示的是PLS模型中的回归系数,它连接了新生成的PLS成分与因变量的关系,可用于预测新的观测值。
这份文档提供了LAPLS算法的基本实现框架,对于理解PLS的工作原理和实践应用具有指导价值。通过学习和优化这个代码,读者可以掌握数据预处理和降维技术,从而更好地应用到自己的项目中。
2023-07-30 上传
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