基于主元分析(PCA)的数据降维与可视化实例
项目介绍
本项目利用MATLAB实现了一个简单的主元分析(PCA)模型,旨在对多维数据集进行降维处理并可视化结果。通过本实例,初学者可以学习如何使用MATLAB内置的PCA函数进行特征提取、降维和可视化,理解主成分分析的原理及其在数据预处理中的应用。
功能特性
- 数据标准化:自动对输入数据进行Z-score标准化处理,消除量纲影响
- PCA降维:利用特征值分解实现主成分分析,支持自定义降维维度
- 结果分析:计算并显示各主成分的贡献率与累计贡献率
- 数据可视化:生成二维散点图展示降维后的数据分布
- 载荷分析:可选输出主成分载荷矩阵,分析原始特征与主成分的关系
使用方法
- 准备数据:将待处理的多维数据保存为MATLAB数组或表格格式(如从CSV文件导入)
- 运行主程序:执行主脚本,程序将自动完成以下流程:
- 数据标准化预处理
- PCA模型训练与降维计算
- 结果显示与可视化输出
- 查看结果:程序将输出降维后的数据矩阵、主成分贡献率统计和二维散点图
系统要求
- MATLAB R2016b或更高版本
- 统计学和机器学习工具箱(用于PCA函数)
文件说明
主程序文件集成了完整的PCA数据处理流程,包含数据读入与预处理、PCA模型参数计算、降维变换执行、结果统计分析以及可视化图表生成等核心功能模块,实现了从原始数据到降维结果的一站式处理。