python代码实现TSNE降维数据可视化教程

1. 导入所需要的库

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

from sklearn.manifold import TSNE

首先,我们需要导入所需要的库。NumPy是一个用于进行高性能科学计算的库,可以处理大型多维数组和矩阵。Matplotlib是一个用于绘制图表和可视化数据的库。Sklearn是一个机器学习库,其中包含了许多降维算法,包括TSNE算法。

2. 生成示例数据

np.random.seed(0)

n = 1000

x = np.random.randn(n, 2)

colors = np.random.randint(0, 10, n)

接下来,我们需要生成一些示例数据。这里我们使用NumPy的random.randn()函数生成1000个服从标准正态分布的二维随机数据。

同时,我们还生成了一个长度为1000的随机数组colors,其中每个元素都是0到10之间的整数。

3. 进行TSNE降维

tsne = TSNE(n_components=2, perplexity=30, early_exaggeration=12.0,

learning_rate=200.0, n_iter=1000, random_state=0, metric='euclidean',

init='random', verbose=0, method='barnes_hut', angle=0.5)

x_tsne = tsne.fit_transform(x)

接下来,我们使用Sklearn中的TSNE类进行降维。我们将n_components参数设置为2,表示希望将数据降维到二维空间。

TSNE算法中的一些重要参数包括:perplexityearly_exaggerationlearning_raten_iter。这些参数可以调整降维的效果和速度。

通过调用fit_transform()方法,我们将原始数据x输入到TSNE模型中,生成降维后的数据x_tsne

4. 可视化结果

plt.figure(figsize=(10, 8))

plt.scatter(x_tsne[:, 0], x_tsne[:, 1], c=colors, cmap='tab10')

plt.colorbar()

plt.title('TSNE Visualization')

plt.show()

最后,我们使用Matplotlib绘制可视化结果。通过scatter()函数,我们可以将降维后的数据在二维空间中进行可视化。

通过设置c参数为colors,我们可以根据colors数组的值给数据点着色。并使用cmap参数指定颜色映射。

通过调用colorbar()函数,我们可以添加颜色条以表示颜色与值之间的关系。

最后,我们设置标题为'TSNE Visualization'并绘制图表。

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