PCA(Principal Component Analysis),即主成分分析方法,是一种使用最广泛的数据降维算法。在数据分析以及生信分析中会经常用到。
PCA分析和可视化常用的是FactoMineR和factoextra的组合,分析和出图都很方便,比如将iris数据集的四个参数降维(示例使用):
主成分分析法是很常用的一种数据降维方法[1]。该方法可以减少数据的维数,并保持对方差贡献最大的特征,相当于保留低阶主成分,忽略高阶主成分。
系列之一:主成分分析 主成分分析(principal components analysis, PCA)是一种分析、简化数据集的技术。它把原始数据变换到一个新的坐标系统中,使得任何数据投影的第一大方差在第一个坐标(称为第一主成分)上,第二大方差在第二个坐标(第二主成分)上,依次类推。主成分分析经常用减少数据集的维数,同时保持数据集的对方差贡献最大的特征。这是通过保留低阶主成分,忽略高阶主成分做到的。这样低阶成分往往能够保留住数据的最重要方面。但是在处理观测数目小于变量数目时无法发挥作用,
主成分分析法是数据挖掘中常用的一种降维算法,是Pearson在1901年提出的,再后来由hotelling在1933年加以发展提出的一种多变量的统计方法,其最主要的用途在于“降维”,通过析取主成分显出的最大的个别差异,也可以用来削减回归分析和聚类分析中变量的数目,与因子分析类似。
在分析高维数据时,降维(Dimensionality reduction,DR)方法是我们不可或缺的好帮手。
今天我们将要学习R语言进阶中最重要的统计内容---主成分分析,它在我们的研究中几乎是无处不在,应用最广的就是将主成分放入回归模型进行拟合,用于矫正相关的混杂因素。
前言:主要是从理解降维和用R实现降维这两个层面上来阐述,具体的算法还需要感兴趣的小伙伴另外了解。
大家对主成分分析(principal components analysis, PCA) 都很熟悉,但是今天我们来介绍下主坐标分析(principal coordinate analysis, PCoA)。那么这两个差了个o字母具体有什么区别?首先PCA是常用的降维算法;利用线性变换,将数据变换到一个新的坐标系统中;然后再利用降维的思想,使得任何数据投影的第一大方差在第一个坐标(称为第一主成分)上,第二大方差在第二个坐标(第二主成分)上。这种降维的思想首先减少数据集的维数,同时还保持数据集的对方差贡献最大的特征,最终使数据直观呈现在二维坐标系。PCoA主要是探索数据相似度或者相异度可视化方法。可呈现研究数据相似性或差异性的可视化坐标,是一种非约束性的数据降维分析方法,可用来研究样本群落组成的相似性或相异性。其实通俗的讲,PCA主要是基于原始数据矩阵的降维;PCoA主要是基于样本的原始数据计算出来的距离矩阵的降维。如果样本数目比较多,而物种数目比较少,那肯定首选PCA;如果样本数目比较少,而物种数目比较多,那肯定首选PCoA。
降维方法分线性降维和非线性降维两大类,其中线性降维包括主成分分析PCA,多为尺度分析MDS,非矩阵分解NMF等;非线性方法包括等距特征映射和局部线性嵌套,tSNE等。
https://github.com/Tom-Jenkins/utility_scripts
NGS系列文章包括NGS基础、转录组分析 (Nature重磅综述|关于RNA-seq你想知道的全在这)、ChIP-seq分析 (ChIP-seq基本分析流程)、单细胞测序分析 (重磅综述:三万字长文读懂单细胞RNA测序分析的最佳实践教程 (原理、代码和评述))、DNA甲基化分析、重测序分析、GEO数据挖掘(典型医学设计实验GEO数据分析 (step-by-step) - Limma差异分析、火山图、功能富集)等内容。
主成分分析(Principle component analysis, PCA)前面我们已经用两期教程跟大家讲过理论和实际绘图(在线主成分分析Clustvis和主成分分析绘图)。今天,我们就从PCA的数理统计层面入手,去讲讲完整的PCA应该怎么操作。
大数据文摘出品 编译:汪小七、张馨月、云舟 主成分分析(PCA:Principal Component Analysis)非常有助于我们理解高维数据,我利用Stack Overflow的每日访问数据对主成分分析进行了实践和探索,你可以在rstudio :: conf 2018上找到其中一篇演讲的录音。演讲的重点主要是我对于PCA的理解,而这篇文章中,我将主要介绍我是如何实现PCA的,以及我是如何制作演讲中使用到的图表的。 rstudio :: conf 2018 https://www.rstudio.co
之前也有人在公众号 留言问过如何用DNA序列做主成分分析,当时我也不知道,但是大体有一个思路 就是先比对,然后把比对的数据转换成通常用的snp数据应该就可以了,但是也仅限于思路,完全不知道如何操作,今天坐车回家,路上无聊,翻了一下电脑上保存的一些资料,发现了一个办法:可以借助R语言的adegenet包,用到的函数是fasta2genlight() fasta2genlight()函数的只要作用 The function fasta2genlight extracts SNPs from alignments
这个图来自链接 http://www.sthda.com/english/articles/31-principal-component-methods-in-r-practical-guide/112-pca-principal-component-analysis-essentials/
一文看懂PCA主成分分析中介绍了PCA分析的原理和分析的意义(基本简介如下,更多见博客),今天就用数据来实际操练一下。
ggplot2是由Hadley Wickham设计的R软件包,它有助于数据绘图。在本实验中,我们将简要介绍该软件包的一些功能。如果您想了解更多关于如何使用ggplot2的信息,我们建议您阅读Hadley Wickham撰写的“ggplot2 Elegant graphics for data analysis”。
在监督学习中,我们通常可以访问n个 观测值的p个 特征 集 ,并 在相同观测值上测得的 Y。
t-SNE是一种用于探索高维数据的非线性降维算法,非常适合将高维数据降到二维或者三维,在使用散点图等基本图表进行可视化。PCA是一种线性算法,他不能解释特征之间的复杂多项式关系,而t-SNE基于在领域图上随机游走的概率分布来找到数据内的结构。
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云