Анализ главных компонентов в Python

WCF намного более мощен, чем ASMX, и это расширяет его несколькими способами. ASMX ограничен только HTTP, тогда как WCF может использовать несколько протоколов для своей коммуникации (предоставленный, HTTP является все еще способом, которым большинство людей будет использовать его, по крайней мере, для сервисов, которые должны быть совместимыми). WCF также легче расширить. По крайней мере, возможно расширить его способами, которыми не может быть расширен ASMX. "Легкий" может расширять его. =)

добавленная функциональность, предлагаемая WCF далеко, перевешивает сложность, которую это добавляет, по-моему. Я также чувствую, что модель программирования легче. DataContracts намного более хороши, чем необходимость сериализировать сериализацию XML использования с общественными собственностями для всего, например. Это - также намного больше описания по своей природе, которое также хорошо.

109
задан Vebjorn Ljosa 13 November 2009 в 17:04
поделиться

6 ответов

Вы могли бы посмотреть в MDP .

У меня не было возможности протестировать его сам, но я добавил его в закладки именно для функциональности PCA.

28
ответ дан 24 November 2019 в 03:21
поделиться

СВД должен нормально работать с 460 размерами. На моем нетбуке Atom это занимает около 7 секунд. Метод eig () занимает на больше времени (как и следовало бы, он использует больше операций с плавающей запятой) и почти всегда будет менее точным.

Если у вас меньше 460 примеров, то вы хотите диагонализовать матрицу разброса (x - datamean) ^ T (x - mean), предполагая, что ваши точки данных являются столбцами, а затем умножая слева на (x - datamean). может быть быстрее, если у вас больше измерений, чем данных.

14
ответ дан 24 November 2019 в 03:21
поделиться

matplotlib.mlab имеет реализацию PCA .

31
ответ дан 24 November 2019 в 03:21
поделиться

Здесь - другая реализация модуля PCA для python с использованием numpy, scipy и C-расширений. Модуль выполняет PCA с использованием алгоритма SVD или NIPALS (нелинейный итеративный алгоритм частичных наименьших квадратов), который реализован в C.

4
ответ дан 24 November 2019 в 03:21
поделиться

I just finish reading the book Machine Learning: An Algorithmic Perspective. All code examples in the book was written by Python(and almost with Numpy). The code snippet of chatper10.2 Principal Components Analysis maybe worth a reading. It use numpy.linalg.eig.
By the way, I think SVD can handle 460 * 460 dimensions very well. I have calculate a 6500*6500 SVD with numpy/scipy.linalg.svd on a very old PC:Pentium III 733mHz. To be honest, the script needs a lot of memory(about 1.xG) and a lot of time(about 30 minutes) to get the SVD result. But I think 460*460 on a modern PC will not be a big problem unless u need do SVD a huge number of times.

8
ответ дан 24 November 2019 в 03:21
поделиться

Несколько месяцев спустя, вот PCA небольшого класса и изображение:

#!/usr/bin/env python
""" a small class for Principal Component Analysis
Usage:
    p = PCA( A, fraction=0.90 )
In:
    A: an array of e.g. 1000 observations x 20 variables, 1000 rows x 20 columns
    fraction: use principal components that account for e.g.
        90 % of the total variance

Out:
    p.U, p.d, p.Vt: from numpy.linalg.svd, A = U . d . Vt
    p.dinv: 1/d or 0, see NR
    p.eigen: the eigenvalues of A*A, in decreasing order (p.d**2).
        eigen[j] / eigen.sum() is variable j's fraction of the total variance;
        look at the first few eigen[] to see how many PCs get to 90 %, 95 % ...
    p.npc: number of principal components,
        e.g. 2 if the top 2 eigenvalues are >= `fraction` of the total.
        It's ok to change this; methods use the current value.

Methods:
    The methods of class PCA transform vectors or arrays of e.g.
    20 variables, 2 principal components and 1000 observations,
    using partial matrices U' d' Vt', parts of the full U d Vt:
    A ~ U' . d' . Vt' where e.g.
        U' is 1000 x 2
        d' is diag([ d0, d1 ]), the 2 largest singular values
        Vt' is 2 x 20.  Dropping the primes,

    d . Vt      2 principal vars = p.vars_pc( 20 vars )
    U           1000 obs = p.pc_obs( 2 principal vars )
    U . d . Vt  1000 obs, p.obs( 20 vars ) = pc_obs( vars_pc( vars ))
        fast approximate A . vars, using the `npc` principal components

    Ut              2 pcs = p.obs_pc( 1000 obs )
    V . dinv        20 vars = p.pc_vars( 2 principal vars )
    V . dinv . Ut   20 vars, p.vars( 1000 obs ) = pc_vars( obs_pc( obs )),
        fast approximate Ainverse . obs: vars that give ~ those obs.


Notes:
    PCA does not center or scale A; you usually want to first
        A -= A.mean(A, axis=0)
        A /= A.std(A, axis=0)
    with the little class Center or the like, below.

See also:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Principal_component_analysis
    http://en.wikipedia.org/wiki/Singular_value_decomposition
    Press et al., Numerical Recipes (2 or 3 ed), SVD
    PCA micro-tutorial
    iris-pca .py .png

"""

from __future__ import division
import numpy as np
dot = np.dot
    # import bz.numpyutil as nu
    # dot = nu.pdot

__version__ = "2010-04-14 apr"
__author_email__ = "denis-bz-py at t-online dot de"

#...............................................................................
class PCA:
    def __init__( self, A, fraction=0.90 ):
        assert 0 <= fraction <= 1
            # A = U . diag(d) . Vt, O( m n^2 ), lapack_lite --
        self.U, self.d, self.Vt = np.linalg.svd( A, full_matrices=False )
        assert np.all( self.d[:-1] >= self.d[1:] )  # sorted
        self.eigen = self.d**2
        self.sumvariance = np.cumsum(self.eigen)
        self.sumvariance /= self.sumvariance[-1]
        self.npc = np.searchsorted( self.sumvariance, fraction ) + 1
        self.dinv = np.array([ 1/d if d > self.d[0] * 1e-6  else 0
                                for d in self.d ])

    def pc( self ):
        """ e.g. 1000 x 2 U[:, :npc] * d[:npc], to plot etc. """
        n = self.npc
        return self.U[:, :n] * self.d[:n]

    # These 1-line methods may not be worth the bother;
    # then use U d Vt directly --

    def vars_pc( self, x ):
        n = self.npc
        return self.d[:n] * dot( self.Vt[:n], x.T ).T  # 20 vars -> 2 principal

    def pc_vars( self, p ):
        n = self.npc
        return dot( self.Vt[:n].T, (self.dinv[:n] * p).T ) .T  # 2 PC -> 20 vars

    def pc_obs( self, p ):
        n = self.npc
        return dot( self.U[:, :n], p.T )  # 2 principal -> 1000 obs

    def obs_pc( self, obs ):
        n = self.npc
        return dot( self.U[:, :n].T, obs ) .T  # 1000 obs -> 2 principal

    def obs( self, x ):
        return self.pc_obs( self.vars_pc(x) )  # 20 vars -> 2 principal -> 1000 obs

    def vars( self, obs ):
        return self.pc_vars( self.obs_pc(obs) )  # 1000 obs -> 2 principal -> 20 vars


class Center:
    """ A -= A.mean() /= A.std(), inplace -- use A.copy() if need be
        uncenter(x) == original A . x
    """
        # mttiw
    def __init__( self, A, axis=0, scale=True, verbose=1 ):
        self.mean = A.mean(axis=axis)
        if verbose:
            print "Center -= A.mean:", self.mean
        A -= self.mean
        if scale:
            std = A.std(axis=axis)
            self.std = np.where( std, std, 1. )
            if verbose:
                print "Center /= A.std:", self.std
            A /= self.std
        else:
            self.std = np.ones( A.shape[-1] )
        self.A = A

    def uncenter( self, x ):
        return np.dot( self.A, x * self.std ) + np.dot( x, self.mean )


#...............................................................................
if __name__ == "__main__":
    import sys

    csv = "iris4.csv"  # wikipedia Iris_flower_data_set
        # 5.1,3.5,1.4,0.2  # ,Iris-setosa ...
    N = 1000
    K = 20
    fraction = .90
    seed = 1
    exec "\n".join( sys.argv[1:] )  # N= ...
    np.random.seed(seed)
    np.set_printoptions( 1, threshold=100, suppress=True )  # .1f
    try:
        A = np.genfromtxt( csv, delimiter="," )
        N, K = A.shape
    except IOError:
        A = np.random.normal( size=(N, K) )  # gen correlated ?

    print "csv: %s  N: %d  K: %d  fraction: %.2g" % (csv, N, K, fraction)
    Center(A)
    print "A:", A

    print "PCA ..." ,
    p = PCA( A, fraction=fraction )
    print "npc:", p.npc
    print "% variance:", p.sumvariance * 100

    print "Vt[0], weights that give PC 0:", p.Vt[0]
    print "A . Vt[0]:", dot( A, p.Vt[0] )
    print "pc:", p.pc()

    print "\nobs <-> pc <-> x: with fraction=1, diffs should be ~ 0"
    x = np.ones(K)
    # x = np.ones(( 3, K ))
    print "x:", x
    pc = p.vars_pc(x)  # d' Vt' x
    print "vars_pc(x):", pc
    print "back to ~ x:", p.pc_vars(pc)

    Ax = dot( A, x.T )
    pcx = p.obs(x)  # U' d' Vt' x
    print "Ax:", Ax
    print "A'x:", pcx
    print "max |Ax - A'x|: %.2g" % np.linalg.norm( Ax - pcx, np.inf )

    b = Ax  # ~ back to original x, Ainv A x
    back = p.vars(b)
    print "~ back again:", back
    print "max |back - x|: %.2g" % np.linalg.norm( back - x, np.inf )

# end pca.py

enter image description here

65
ответ дан 24 November 2019 в 03:21
поделиться
Другие вопросы по тегам:

Похожие вопросы: