SparsePCA#

class sklearn.decomposition.SparsePCA(n_components=None, *, alpha=1, ridge_alpha=0.01, max_iter=1000, tol=1e-08, method='lars', n_jobs=None, U_init=None, V_init=None, verbose=False, random_state=None)[source]#

稀疏主成分分析 (SparsePCA)。

寻找一组稀疏成分,这些成分可以最优地重构数据。稀疏程度可通过L1惩罚项的系数(由参数alpha给出)进行控制。

用户指南中阅读更多内容。

参数:
n_componentsint, default=None

要提取的稀疏原子数量。如果为None,则n_components设置为n_features

alphafloat, default=1

稀疏性控制参数。值越高,成分越稀疏。

ridge_alphafloat, default=0.01

在调用transform方法时,为了改善条件而应用的岭收缩量。

max_iterint, default=1000

要执行的最大迭代次数。

tolfloat, default=1e-8

停止条件的容差。

method{‘lars’, ‘cd’}, default=’lars’

用于优化的方法。lars:使用最小角回归方法解决lasso问题(linear_model.lars_path)。cd:使用坐标下降方法计算Lasso解(linear_model.Lasso)。如果估计的成分是稀疏的,Lars会更快。

n_jobsint, default=None

要并行运行的作业数量。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,请参阅词汇表

U_initshape为(n_samples, n_components)的ndarray,默认为None

用于热启动场景的载荷初始值。仅当U_initV_init均不为None时使用。

V_initshape为(n_components, n_features)的ndarray,默认为None

用于热启动场景的成分初始值。仅当U_initV_init均不为None时使用。

verboseint or bool, default=False

控制冗余程度;值越高,消息越多。默认为0。

random_stateint, RandomState instance or None, default=None

在字典学习期间使用。传入一个整数可以在多次函数调用中获得可重现的结果。参见词汇表

属性:
components_ndarray of shape (n_components, n_features)

从数据中提取的稀疏成分。

error_ndarray

每次迭代的误差向量。

n_components_int

估计的成分数量。

0.23 版本新增。

n_iter_int

运行的迭代次数。

mean_shape 为 (n_features,) 的 ndarray

根据训练集估计的每特征经验平均值。等于X.mean(axis=0)

n_features_in_int

拟合 期间看到的特征数。

0.24 版本新增。

feature_names_in_shape 为 (n_features_in_,) 的 ndarray

fit 期间看到的特征名称。仅当 X 具有全部为字符串的特征名称时才定义。

1.0 版本新增。

另请参阅

PCA

主成分分析实现。

MiniBatchSparsePCA

SparsePCA的Mini batch变体,速度更快但精度较低。

DictionaryLearning

使用稀疏代码的通用字典学习问题。

示例

>>> import numpy as np
>>> from sklearn.datasets import make_friedman1
>>> from sklearn.decomposition import SparsePCA
>>> X, _ = make_friedman1(n_samples=200, n_features=30, random_state=0)
>>> transformer = SparsePCA(n_components=5, random_state=0)
>>> transformer.fit(X)
SparsePCA(...)
>>> X_transformed = transformer.transform(X)
>>> X_transformed.shape
(200, 5)
>>> # most values in the components_ are zero (sparsity)
>>> np.mean(transformer.components_ == 0)
np.float64(0.9666)
fit(X, y=None)[source]#

根据 X 中的数据拟合模型。

参数:
Xshape 为 (n_samples, n_features) 的 array-like

训练向量,其中 n_samples 是样本数,n_features 是特征数。

y被忽略

Not used, present here for API consistency by convention.

返回:
selfobject

返回实例本身。

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

拟合数据,然后对其进行转换。

使用可选参数 fit_params 将转换器拟合到 Xy,并返回 X 的转换版本。

参数:
Xshape 为 (n_samples, n_features) 的 array-like

输入样本。

y形状为 (n_samples,) 或 (n_samples, n_outputs) 的类数组对象,默认=None

目标值(对于无监督转换,为 None)。

**fit_paramsdict

额外的拟合参数。仅当估计器在其 fit 方法中接受额外的参数时才传递。

返回:
X_newndarray array of shape (n_samples, n_features_new)

转换后的数组。

get_feature_names_out(input_features=None)[source]#

获取转换的输出特征名称。

The feature names out will prefixed by the lowercased class name. For example, if the transformer outputs 3 features, then the feature names out are: ["class_name0", "class_name1", "class_name2"].

参数:
input_featuresarray-like of str or None, default=None

Only used to validate feature names with the names seen in fit.

返回:
feature_names_outstr 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。

请查阅 用户指南,了解路由机制如何工作。

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:
deepbool, default=True

如果为 True,将返回此估计器以及包含的子对象(如果它们是估计器)的参数。

返回:
paramsdict

参数名称映射到其值。

inverse_transform(X)[source]#

将数据从潜在空间转换回原始空间。

由于前向分解导致的信息丢失,这种反演是一个近似。

1.2 版本新增。

参数:
Xshape为(n_samples, n_components)的ndarray

潜在空间中的数据。

返回:
X_original形状为 (n_samples, n_features) 的 ndarray

原始空间中重构的数据。

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

设置输出容器。

有关如何使用 API 的示例,请参阅引入 set_output API

参数:
transform{“default”, “pandas”, “polars”}, default=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: 转换配置保持不变

1.4 版本新增: 添加了 "polars" 选项。

返回:
selfestimator instance

估计器实例。

set_params(**params)[source]#

设置此估计器的参数。

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

参数:
**paramsdict

估计器参数。

返回:
selfestimator instance

估计器实例。

transform(X)[source]#

将数据最小二乘投影到稀疏成分上。

为了避免在系统欠定情况下出现不稳定性问题,可以通过ridge_alpha参数应用正则化(岭回归)。

请注意,Sparse PCA成分的正交性不像PCA那样被强制执行,因此不能使用简单的线性投影。

参数:
Xndarray of shape (n_samples, n_features)

要转换的测试数据,必须具有与用于训练模型的数据相同的特征数。

返回:
X_newndarray of shape (n_samples, n_components)

转换后的数据。