python中的lda包怎么用
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了python中的lda包怎么用相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
参考技术A 安装$ pip install lda --user
示例
from __future__ import division, print_function
import numpy as np
import lda
import lda.datasets
# document-term matrix
X = lda.datasets.load_reuters()
print("type(X): ".format(type(X)))
print("shape: \n".format(X.shape))
print(X[:5, :5])
'''输出:
type(X): <type 'numpy.ndarray'>
shape: (395L, 4258L)
[[ 1 0 1 0 0]
[ 7 0 2 0 0]
[ 0 0 0 1 10]
[ 6 0 1 0 0]
[ 0 0 0 2 14]]
'''
LDA(线性判别分析)python实现
原理
求解最佳投影方向,使得同类投影点尽可能的进,异类投影点尽可能的远
同类投影点距离用同类样本协方差矩阵表示
[omega^T Sigma_i omega quad {第i类样本协方差}
]
异类投影点距离
[||omega^Tmu_0 - omega^Tmu_1||_2^2
]
(mu_i , {第i类样本均值})
优化函数
[J(omega) = frac{||omega^Tmu_0 - omega^T mu_1||_2^2}{omega^T (Sigma_0 - Sigma_1) omega}
]
求上述函数极大值,解出(omega)
定义类间、类内散度矩阵
1.类间散度矩阵
[S_w = Sigma_0 + Sigma_1 = sum_{x in X0}(x - omega)(x - omega)^T + sum_{x in X1}(x - omega)(x - omega)^T
]
2.类内散度矩阵
[S_b = (mu_0 - mu_1)(mu_0 - mu_1)^T
]
则
[J(omega) = frac{omega^T S_b omega}{omega^T S_w omega}
]
利用拉格朗日乘数法,可得
[omega = S_w^{-1}(mu_0 - mu_1)
]
python程序
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
M = 2 #属性个数
N = 50#二分类。每类样本N个
#随机生成两个属性的N个第一类样本
feature11 = np.random.randint(0, 7, size = N)
feature12 = np.random.randint(0, 7, size= N)
temp_X1 = np.row_stack((feature11, feature12))
X1 = np.mat(temp_X1)
#随机生成两个属性的N个第二类样本
feature21 = np.random.randint(5,11, size= N)
feature22 = np.random.randint(7, 14, size= N)
temp_X2 = np.row_stack((feature21, feature22))
X2 = np.mat(temp_X2)
#求投影向量omega
mu1 = np.mat(np.zeros((2,1)))
mu2 = np.mat(np.zeros((2,1)))
X_1t = np.array(X1)
X_2t = np.array(X2)
for i in range(M):
mu1[i, 0] = sum([j for j in X_1t[i,:]])/N
for i in range(M):
mu2[i, 0] = sum([j for j in X_2t[i,:]])/N
#print(mu1, mu2)
s_w1 = np.mat(np.zeros(M))
s_w2 = np.mat(np.zeros(M))
for i in range(N):
s_w1 = s_w1 + (X1[:, i] - mu1)*(X1[:, i] - mu1).T
for i in range(N):
s_w2 = s_w2 + (X2[:, i] - mu2)*(X2[:, i] - mu2).T
s_w = s_w1 + s_w2
Omega = np.linalg.pinv(s_w)*(mu1 - mu2)
#print(Omega)
#画出散点图、投影面
fig = plt.figure(1)
plt.scatter(feature11, feature12, marker=‘+‘)
plt.scatter(feature21, feature22, marker=‘*‘)
xx_1 = np.linspace(0,10,num=50)
yy_1 = Omega[1,0]/Omega[0,0]*xx_1
plt.plot(xx_1,yy_1,color=‘r‘)
plt.show()
效果
参考资料
《机器学习》 周志华老师
以上是关于python中的lda包怎么用的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
使用LDA时python中的get_coherence()函数错误