[转载]什么是白化(whitening)?

来源:https://blog.csdn.net/hjimce/article/details/50864602

白化whitening
原文地址:http://blog.csdn.net/hjimce/article/details/50864602
作者:hjimce
一、相关理论
白化这个词,可能在深度学习领域比较常遇到,挺起来就是高大上的名词,然而其实白化是一个比PCA稍微高级一点的算法而已,所以如果熟悉PCA,那么其实会发现这是一个非常简单的算法。
白化的目的是去除输入数据的冗余信息。假设训练数据是图像,由于图像中相邻像素之间具有很强的相关性,所以用于训练时输入是冗余的;白化的目的就是降低输入的冗余性。
输入数据集X,经过白化处理后,新的数据X'满足两个性质:
(1)特征之间相关性较低;
(2)所有特征具有相同的方差。
其实我们之前学的PCA算法中,可能PCA给我们的印象是一般用于降维操作。然而其实PCA如果不降维,而是仅仅使用PCA求出特征向量,然后把数据X映射到新的特征空间,这样的一个映射过程,其实就是满足了我们白化的第一个性质:除去特征之间的相关性。因此白化算法的实现过程,第一步操作就是PCA,求出新特征空间中X的新坐标,然后再对新的坐标进行方差归一化操作。
二、算法概述
白化分为PCA白化、ZCA白化,下面主要讲解算法实现。这部分主要是学了UFLDL的深度学习《白化》教程:http://ufldl.stanford.edu/wiki/index.php/%E7%99%BD%E5%8C%96。自己的一点概括总结,算法实现步骤如下
1、首先是PCA预处理

上面图片,左图表示原始数据X,然后我们通过协方差矩阵可以求得特征向量u1、u2,然后把每个数据点,投影到这两个新的特征向量,得到进行坐标如下:

这就是所谓的pca处理。
2、PCA白化
所谓的pca白化是指对上面的pca的新坐标X’,每一维的特征做一个标准差归一化处理。因为从上面我们看到在新的坐标空间中,(x1,x2)两个坐标轴方向的数据明显标准差不同,因此我们接着要对新的每一维坐标做一个标注差归一化处理:

当然你也可以采用下面的公式:

X'为经过PCA处理的新PCA坐标空间,然后λi就是第i维特征对应的特征值(前面pca得到的特征值),ε是为了避免除数为0。

3、ZCA白化
ZCA白虎是在PCA白化的基础上,又进行处理的一个操作。具体的实现是把上面PCA白化的结果,又变换到原来坐标系下的坐标:

给人的感觉就像是在PCA空间做了处理完后,然后又把它变换到原始的数据空间。

[转载]什么是白化(whitening)?的更多相关文章

  1. 白化(Whitening): PCA 与 ZCA (转)

    转自:findbill 本文讨论白化(Whitening),以及白化与 PCA(Principal Component Analysis) 和 ZCA(Zero-phase Component Ana ...

  2. Deep Learning 学习笔记(9):主成分分析( PCA )与 白化( whitening )

    废话: 这博客有三个月没更新了. 三个月!!!尼玛我真是够懒了!! 这三个月我复习什么去了呢? 托福………… 也不是说我复习紧张到完全没时间更新, 事实上我甚至有时间打LOL. 只是说,我一次就只能( ...

  3. 深度学习入门教程UFLDL学习实验笔记三:主成分分析PCA与白化whitening

    主成分分析与白化是在做深度学习训练时最常见的两种预处理的方法,主成分分析是一种我们用的很多的降维的一种手段,通过PCA降维,我们能够有效的降低数据的维度,加快运算速度.而白化就是为了使得每个特征能有同 ...

  4. 白化whitening

    原文地址:http://blog.csdn.net/hjimce/article/details/50864602 作者:hjimce 一.相关理论     白化这个词,可能在深度学习领域比较常遇到, ...

  5. 【机器学习】数据处理中白化Whitening的作用图解分析

    之前在看斯坦福教程中whiteining这一章时,由于原始图像相邻像素值具有高度相关性,所以图像数据信息冗余,对于白化的作用的描述主要有两个方面:1,减少特征之间的相关性:2,特征具有相同的方差(协方 ...

  6. DL四(预处理:主成分分析与白化 Preprocessing PCA and Whitening )

    预处理:主成分分析与白化 Preprocessing:PCA and Whitening 一主成分分析 PCA 1.1 基本术语 主成分分析 Principal Components Analysis ...

  7. 规范化Normalization

    一.批规范化 Batch Normalization 转自: http://blog.csdn.net/hjimce/article/details/50866313    https://zhuan ...

  8. 转:UFLDL_Tutorial 笔记(deep learning绝佳的入门资料 )

    http://blog.csdn.net/dinosoft/article/details/50103503 推荐一个deep learning绝佳的入门资料 * UFLDL(Unsupervised ...

  9. Deep Learning论文笔记之(三)单层非监督学习网络分析

    Deep Learning论文笔记之(三)单层非监督学习网络分析 zouxy09@qq.com http://blog.csdn.net/zouxy09          自己平时看了一些论文,但老感 ...

随机推荐

  1. Java同步数据结构之DelayQueue/DelayedWorkQueue

    前言 前面介绍了优先级队列PriorityBlockingQueue,顺带也说了一下PriorityQueue,两者的实现方式是一模一样的,都是采用基于数组的平衡二叉堆实现,不论入队的顺序怎么样,ta ...

  2. SQL-W3School-高级:SQL UNIQUE 约束

    ylbtech-SQL-W3School-高级:SQL UNIQUE 约束 1.返回顶部 1. SQL UNIQUE 约束 UNIQUE 约束唯一标识数据库表中的每条记录. UNIQUE 和 PRIM ...

  3. SQL-W3School-高级:SQL ALIAS(别名)

    ylbtech-SQL-W3School-高级:SQL ALIAS(别名) 1.返回顶部 1. 通过使用 SQL,可以为列名称和表名称指定别名(Alias). SQL Alias 表的 SQL Ali ...

  4. TomCat概述

    作用: * 用来接收客户端的请求 * 处理请求, 把动态资源转换成了静态资源(web容器) * 给客户端响应 服务器的分类: * weblogic: oracle公司大型的JavaEE服务器收费的 * ...

  5. Eclipse添加Android library 错误的原因

    这两天把项目从本地转移到GIT上,本来我的Workspace是在D盘,现在因为感觉D盘不够用,就把GIT到的项目放到E盘了 按照以往的用法,GIT下来以后再往属性里添加依赖库就OK了,但是这次怎么也无 ...

  6. c++ map multimap操作

    #include <iostream>#include <map>#include <string> using namespace std; int main() ...

  7. zabbix 启动报错 cannot set resource limit: [13] Permission denied

    zabbix 启动报错 cannot set resource limit: [13] Permission denied 1.zabbix-server 启动报错 报错信息如下: ::140823. ...

  8. Delphi repeat Until 运用

    procedure TForm3.SpeedButton1Click(Sender: TObject); Var I:integer; begin I:=; repeat I:=I+; ; ShowM ...

  9. 分组卷积+squeezenet+mobilenet+shufflenet的参数及运算量计算

    来一发普通的二维卷积 1.输入feature map的格式为:m * m * h1 2.卷积核为 k * k 3.输出feature map的格式为: n * n * h2 参数量:k * k * h ...

  10. 超详细的EM算法理解

    众所周知,极大似然估计是一种应用很广泛的参数估计方法.例如我手头有一些东北人的身高的数据,又知道身高的概率模型是高斯分布,那么利用极大化似然函数的方法可以估计出高斯分布的两个参数,均值和方差.这个方法 ...