局部线性嵌入#

class sklearn.manifold.LocallyLinearEmbedding(*, n_neighbors=5, n_components=2, reg=0.001, eigen_solver='auto', tol=1e-06, max_iter=100, method='standard', hessian_tol=0.0001, modified_tol=1e-12, neighbors_algorithm='auto', random_state=None, n_jobs=None)[source]#

局部线性嵌入。

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参数:
n_neighbors整型, 默认值=5

每个点要考虑的邻居数量。

n_components整型, 默认值=2

流形的坐标数量。

reg浮点型, 默认值=1e-3

正则化常数,乘以距离的局部协方差矩阵的迹。

eigen_solver{‘auto’, ‘arpack’, ‘dense’}, 默认值=’auto’

用于计算特征向量的求解器。可用选项有

  • 'auto' : 算法将尝试为输入数据选择最佳方法。

  • 'arpack' : 在移位反转模式下使用 Arnoldi 迭代。对于此方法,M 可以是密集矩阵、稀疏矩阵或通用线性算子。

  • 'dense' : 使用标准密集矩阵操作进行特征值分解。对于此方法,M 必须是数组或矩阵类型。对于大型问题应避免使用此方法。

警告

ARPACK 对于某些问题可能不稳定。最好尝试使用多个随机种子来检查结果。

tol浮点型, 默认值=1e-6

‘arpack’ 方法的容差。如果 eigen_solver==’dense’ 则不使用。

max_iter整型, 默认值=100

ARPACK 求解器的最大迭代次数。如果 eigen_solver==’dense’ 则不使用。

method{‘standard’, ‘hessian’, ‘modified’, ‘ltsa’}, 默认值=’standard’
  • standard: 使用标准局部线性嵌入算法。参见参考文献 [1]

  • hessian: 使用 Hessian 特征图方法。此方法要求 n_neighbors > n_components * (1 + (n_components + 1) / 2。参见参考文献 [2]

  • modified: 使用改进的局部线性嵌入算法。参见参考文献 [3]

  • ltsa: 使用局部切线空间对齐算法。参见参考文献 [4]

hessian_tol浮点型, 默认值=1e-4

Hessian 特征映射方法的容差。仅当 method == 'hessian' 时使用。

modified_tol浮点型, 默认值=1e-12

改进 LLE 方法的容差。仅当 method == 'modified' 时使用。

neighbors_algorithm{‘auto’, ‘brute’, ‘kd_tree’, ‘ball_tree’}, 默认值=’auto’

用于最近邻搜索的算法,传递给 NearestNeighbors 实例。

random_state整型,RandomState 实例,默认值=None

eigen_solver == ‘arpack’ 时确定随机数生成器。传递一个整型值以在多次函数调用中获得可重现的结果。参见术语表

n_jobs整型或 None,默认值=None

要运行的并行作业数。None 表示 1,除非在 joblib.parallel_backend 上下文中。-1 表示使用所有处理器。有关更多详细信息,请参见术语表

属性:
embedding_类数组,形状 [n_samples, n_components]

存储嵌入向量

reconstruction_error_浮点型

embedding_ 相关的重构误差

n_features_in_整型

拟合期间看到的特征数量。

0.24 版本新增。

feature_names_in_形状为 (n_features_in_,) 的 ndarray

拟合期间看到的特征名称。仅当 X 的所有特征名称均为字符串时才定义。

1.0 版本新增。

nbrs_NearestNeighbors 对象

存储最近邻实例,包括 BallTree 或 KDtree(如果适用)。

另请参见

SpectralEmbedding

用于非线性降维的谱嵌入。

TSNE

分布式随机邻居嵌入。

参考文献

[1]

Roweis, S. & Saul, L. 通过局部线性嵌入的非线性降维。Science 290:2323 (2000)。

[2]

Donoho, D. & Grimes, C. Hessian 特征图:高维数据的局部线性嵌入技术。Proc Natl Acad Sci U S A. 100:5591 (2003)。

[4]

Zhang, Z. & Zha, H. 通过切线空间对齐的主流形和非线性降维。上海大学学报 8:406 (2004)

示例

>>> from sklearn.datasets import load_digits
>>> from sklearn.manifold import LocallyLinearEmbedding
>>> X, _ = load_digits(return_X_y=True)
>>> X.shape
(1797, 64)
>>> embedding = LocallyLinearEmbedding(n_components=2)
>>> X_transformed = embedding.fit_transform(X[:100])
>>> X_transformed.shape
(100, 2)
fit(X, y=None)[source]#

计算数据 X 的嵌入向量。

参数:
X类数组,形状 (n_samples, n_features)

训练集。

y忽略

未使用,按约定在此处是为了 API 一致性。

返回:
self对象

已拟合的 LocallyLinearEmbedding 类实例。

fit_transform(X, y=None)[source]#

计算数据 X 的嵌入向量并转换 X。

参数:
X类数组,形状 (n_samples, n_features)

训练集。

y忽略

未使用,按约定在此处是为了 API 一致性。

返回:
X_new类数组,形状 (n_samples, n_components)

返回实例本身。

get_feature_names_out(input_features=None)[source]#

获取转换的输出特征名称。

输出特征名称将以小写类名作为前缀。例如,如果转换器输出 3 个特征,则输出特征名称为:["class_name0", "class_name1", "class_name2"]

参数:
input_features字符串或 None 的类数组,默认值=None

仅用于根据在 fit 中看到的名称验证特征名称。

返回:
feature_names_out字符串对象的 ndarray

转换后的特征名称。

get_metadata_routing()[source]#

获取此对象的元数据路由。

请查看用户指南了解路由机制的工作原理。

返回:
routingMetadataRequest

封装路由信息的 MetadataRequest

get_params(deep=True)[source]#

获取此估计器的参数。

参数:
deep布尔型, 默认值=True

如果为 True,将返回此估计器及其包含的作为估计器的子对象的参数。

返回:
params字典

参数名称映射到其值。

set_output(*, transform=None)[source]#

设置输出容器。

有关如何使用 API 的示例,请参见set_output API 简介

参数:
transform{“default”, “pandas”, “polars”},默认值=None

配置 transformfit_transform 的输出。

  • "default": 转换器的默认输出格式

  • "pandas": DataFrame 输出

  • "polars": Polars 输出

  • None: 转换配置不变

1.4 版本新增: 添加了 "polars" 选项。

返回:
self估计器实例

估计器实例。

set_params(**params)[source]#

设置此估计器的参数。

此方法适用于简单估计器以及嵌套对象(例如 Pipeline)。后者具有 <component>__<parameter> 形式的参数,因此可以更新嵌套对象的每个组件。

参数:
**params字典

估计器参数。

返回:
self估计器实例

估计器实例。

transform(X)[source]#

将新点转换为嵌入空间。

参数:
X类数组,形状 (n_samples, n_features)

训练集。

返回:
X_new形状为 (n_samples, n_components) 的 ndarray

返回实例本身。

备注

由于此方法执行缩放,因此不建议将其与非尺度不变方法(如 SVM)一起使用。