在機(jī)器學(xué)習(xí)中，隨著數(shù)據(jù)特征的增加，需要更大的計(jì)算資源來訓(xùn)練模型。這可能導(dǎo)致模型的訓(xùn)練時(shí)間和內(nèi)存消耗增加，甚至可能導(dǎo)致模型無法訓(xùn)練或訓(xùn)練結(jié)果不準(zhǔn)確。
為此，降維算法成為機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的一種重要技術(shù)，它可以將高維空間中的數(shù)據(jù)點(diǎn)映射到低維空間中。降維算法可以幫助我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的隱藏模式和結(jié)構(gòu)，提高模型的效果和性能。
降維算法主要分為線性降維和非線性降維兩種。
線性降維算法中最具有代表性的是主成分分析（PCA），它的基本思想是將原有的n個特征，投影到k維空間，k維度空間之間兩兩正交稱為主成分，新的特征由原特征變換而來。在python中通過調(diào)用模塊sklearn，PCA算法被封裝好，參考函數(shù)文檔調(diào)參即可。如圖示例，可以通過將所有數(shù)據(jù)點(diǎn)近似到一條直線來實(shí)現(xiàn)降維。
非線性降維算法中比較有代表性的是t-SNE。t-SNE算法的基本思想是：用t分布取代SNE中的高斯分布，使得降維后的數(shù)據(jù)，同類之間更加緊湊，不同類之間距離加大。換言之，對應(yīng)于無監(jiān)督聚類指標(biāo)輪廓系數(shù)更好。
總的來說，降維算法主要是通過減少數(shù)據(jù)集中的特征數(shù)量，同時(shí)保留數(shù)據(jù)的主要結(jié)構(gòu)或特征，來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，從而簡化數(shù)據(jù)分析、可視化和模型訓(xùn)練的復(fù)雜度。
降維算法的應(yīng)用非常廣泛。在數(shù)據(jù)可視化中，降維可以幫助我們將高維數(shù)據(jù)可視化到二維或三維空間中，更好地理解數(shù)據(jù)的分布和關(guān)系。在特征選擇和特征提取中，降維可以幫助我們選擇最具代表性的特征，提高模型的泛化能力。在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理中，降維可以減少計(jì)算和存儲的開銷，提高算法的效率。
總之，降維算法是機(jī)器學(xué)習(xí)中一項(xiàng)重要的技術(shù)，它可以幫助我們處理高維數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的模式和結(jié)構(gòu)，提高模型的效果和性能。在實(shí)際的數(shù)據(jù)處理中，降維還可以幫助算法運(yùn)行速度更快，效果更好。
