Чи унікальні рішення PCA?


12

Коли я запускаю PCA на певному наборі даних, чи рішення мені надається унікальним?

Тобто, я отримую набір 2d координат на основі проміжних відстаней. Чи можливо знайти хоча б ще одне розташування точок, яке б відповідало цим обмеженням?

Якщо відповідь "так", як я можу знайти таке різне рішення?


11
Відповідь на питання про унікальність - і так, і ні. Це "так" в тому сенсі, що власні простори та власні значення математично добре і однозначно визначені. Почуттям «ні» є те, що (а) існує кілька способів представити ці власні простори (навіть нормалізований власний вектор можна заперечувати, і існує багато варіантів основи для вироджених власних просторів) і (б) різні алгоритми можуть давати результати, які відрізняються через накопичення помилки з плаваючою комою в розрахунках.
— whuber

Рамсей і Сільверман у книзі "Функціональний аналіз даних" згадують обертання VARIMAX. Ви говорите про розбиття набору даних функцій (представлених як матриця) на основні компоненти.
— потужність

Здається, ви хочете використовувати PCA як інструмент для зменшення розмірів. Ви можете почати з огляду зменшення розмірності ...
— Елвіс

Відповіді:


7

Ні, відповідь не є однозначною. Є багато способів цього показати. Однією з можливостей є зауваження, що спектральне розкладання квадрата по матриці є рішенням максимізації опуклої функції . Розглянемо перший власний вектор / значення:p X wppXw

λ1=maxw∈Rp:||w||=1w′Xw

(де - перше власне значення, а перший власний вектор).λ1w∗

Рішення таких проблем (наприклад , значення досягнення цієї максимум), загалом, не є унікальним.w

Однак алгоритми обчислення цих рішень є детермінованими, це означає, що, крім економії для числових кутових випадків, отримані рішення повинні бути однаковими.

Приклад таких числових кутових випадків: випадки, коли кілька власних значень (чисельно) однакові, випадки, коли має дефіцит за рангом ...X


7

Що ще не помічено, це те, що просто повернення знака ПК створює інше рішення. Тобто, якщо є ятим головним компонентом, то також є рішенням го головного компонента. Це викликало плутанину раніше, особливо коли ваш комп'ютер видає змінні ПК. Дивіться це питання .wn−wn


3
Про цікаве практичне застосування цієї неоднозначності дивіться на сайті stats.stackexchange.com/questions/34396 . (До речі, зміна знака була зауважив: см перший коментар до цього питання.)
— whuber
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.