Учитывая приведенный ниже класс, как бы я нарисовал результат матрицы? Я попытался использовать Plot2DPanel с точечной диаграммой, но безрезультатно, так как возвращается с ошибкой:
Исключение в потоке "main" java .lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: индекс 2 выходит за пределы длины 2
Есть ли какие-либо другие средства построения графиков, которые я мог бы попытаться построить для этого преобразования PCA?
import org.math.plot.FrameView;
import org.math.plot.Plot2DPanel;
import org.math.plot.PlotPanel;
import org.math.plot.plots.ScatterPlot;
import cern.colt.matrix.DoubleMatrix1D;
import cern.colt.matrix.DoubleMatrix2D;
import cern.colt.matrix.doublealgo.Statistic;
import cern.colt.matrix.impl.DenseDoubleMatrix2D;
import cern.colt.matrix.impl.SparseDoubleMatrix2D;
import cern.colt.matrix.linalg.Algebra;
import cern.colt.matrix.linalg.EigenvalueDecomposition;
import hep.aida.bin.DynamicBin1D;
public class PrinceComp {
// to show matrix creation, it does not make much sense to calculate PCA on random data
public static void main(String[] x) {
double[][] data = {
{2.0,4.0,1.0,4.0,4.0,1.0,5.0,5.0,5.0,2.0,1.0,4.0},
{2.0,6.0,3.0,1.0,1.0,2.0,6.0,4.0,4.0,4.0,1.0,5.0},
{3.0,4.0,4.0,4.0,2.0,3.0,5.0,6.0,3.0,1.0,1.0,1.0},
{3.0,6.0,3.0,3.0,1.0,2.0,4.0,6.0,1.0,2.0,4.0,4.0},
{1.0,6.0,4.0,2.0,2.0,2.0,3.0,4.0,6.0,3.0,4.0,1.0},
{2.0,5.0,5.0,3.0,1.0,1.0,6.0,6.0,3.0,2.0,6.0,1.0}
};
DoubleMatrix2D matrix = new DenseDoubleMatrix2D(data);
DoubleMatrix2D pm = pcaTransform(matrix);
// print the first two dimensions of the transformed matrix - they capture most of the variance of the original data
System.out.println(pm.viewPart(0, 0, pm.rows(), 2).toString());
Plot2DPanel plot = new Plot2DPanel();
// As scatter plot looks for a double I convert pm to array.
ScatterPlot scatterPlot = new ScatterPlot("label", PlotPanel.COLORLIST[0], pm.toArray());
plot.plotCanvas.setNotable(true);
plot.plotCanvas.setNoteCoords(true);
plot.plotCanvas.addPlot(scatterPlot);
FrameView plotframe = new FrameView(plot);
plotframe.setVisible(true);
}
/** Returns a matrix in the space of principal components, take the first n columns */
public static DoubleMatrix2D pcaTransform(DoubleMatrix2D matrix) {
DoubleMatrix2D zScoresMatrix = toZScores(matrix);
final DoubleMatrix2D covarianceMatrix = Statistic.covariance(zScoresMatrix);
// compute eigenvalues and eigenvectors of the covariance matrix (flip needed since it is sorted by ascending).
final EigenvalueDecomposition decomp = new EigenvalueDecomposition(covarianceMatrix);
// Columns of Vs are eigenvectors = principal components = base of the new space; ordered by decreasing variance
final DoubleMatrix2D Vs = decomp.getV().viewColumnFlip();
// eigenvalues: ev(i) / sum(ev) is the percentage of variance captured by i-th column of Vs
// final DoubleMatrix1D ev = decomp.getRealEigenvalues().viewFlip();
// project the original matrix to the pca space
return Algebra.DEFAULT.mult(zScoresMatrix, Vs);
}
/**
* Converts matrix to a matrix of z-scores (by columns)
*/
public static DoubleMatrix2D toZScores(final DoubleMatrix2D matrix) {
final DoubleMatrix2D zMatrix = new SparseDoubleMatrix2D(matrix.rows(), matrix.columns());
for (int c = 0; c < matrix.columns(); c++) {
final DoubleMatrix1D column = matrix.viewColumn(c);
final DynamicBin1D bin = Statistic.bin(column);
if (bin.standardDeviation() == 0) { // use epsilon
for (int r = 0; r < matrix.rows(); r++) {
zMatrix.set(r, c, 0.0);
}
} else {
for (int r = 0; r < matrix.rows(); r++) {
double zScore = (column.get(r) - bin.mean()) / bin.standardDeviation();
zMatrix.set(r, c, zScore);
}
}
}
return zMatrix;
}
}
Кстати, этот код выводит результат в следующем формате:
6 x 2 matrix
-0.55318 -3.287054
2.53943 -0.007882
-2.673288 -0.041674
-0.936441 1.309237
2.370936 0.2667
-0.747457 1.760673