大数据课程报告
大数据课程设计报告摘要

大数据课程设计报告摘要一、课程目标知识目标:1. 让学生理解大数据的基本概念,掌握数据采集、存储、处理和分析的基本方法;2. 使学生了解大数据在各领域的应用,如互联网、金融、医疗等;3. 帮助学生掌握至少一种数据分析工具(如Python、R等),并能运用其进行数据预处理和简单分析。
技能目标:1. 培养学生运用大数据技术解决实际问题的能力,提高数据思维和数据应用能力;2. 培养学生团队协作和沟通能力,能够就数据分析项目进行有效沟通和协作;3. 提高学生利用信息技术获取、处理和分析数据的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对大数据技术的兴趣和好奇心,激发学生学习主动性;2. 培养学生严谨的科学态度和良好的数据伦理观念,认识到数据安全、隐私保护的重要性;3. 引导学生关注社会发展,认识到大数据技术对社会发展的积极作用,培养学生的社会责任感。
课程性质:本课程旨在让学生掌握大数据基本概念和技能,培养数据思维,提高实际应用能力。
学生特点:学生具备一定的计算机和数学基础,对大数据技术有一定了解,但实践能力有待提高。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,采用案例教学,提高学生的实际操作能力。
同时,关注学生的情感态度,激发学习兴趣,培养良好的数据伦理观念。
通过本课程的学习,使学生具备大数据时代所需的基本素质和能力。
二、教学内容1. 大数据基本概念:数据、信息、知识的关系,大数据的定义、特征及其价值;2. 数据采集与存储:数据源分类,数据采集方法,数据存储技术;3. 数据处理技术:数据清洗、数据整合、数据转换等;4. 数据分析方法:描述性分析、关联分析、预测分析等;5. 数据挖掘与机器学习:基本概念、常用算法及应用案例;6. 大数据应用领域:互联网、金融、医疗、智慧城市等;7. 数据可视化:数据可视化方法、工具及其应用;8. 数据安全与隐私保护:数据安全策略,隐私保护技术及法律法规;9. 数据分析工具:Python、R等数据分析工具的基本操作及应用;10. 实践项目:结合实际案例,进行数据处理、分析和可视化的实践操作。
大数据课程汇报资料

大数据课程汇报资料大数据课程汇报资料如下:一、引言随着信息技术的飞速发展,大数据已经成为当今时代的重要特征。
大数据技术能够对海量数据进行高效处理、分析和挖掘,为企业决策提供有力支持。
本课程旨在介绍大数据技术的基本概念、应用场景和相关技术,帮助学生掌握大数据分析的基本技能。
二、大数据概述1.大数据的定义与特征大数据是指数据量巨大、类型多样、处理速度快的数据集合。
它具有4V特点:体量(Volume)、速度(Velocity)、多样(Variety)和价值(Value)。
2.大数据应用场景大数据在金融、医疗、电商、交通等领域有着广泛的应用。
通过大数据分析,企业可以更好地了解客户需求,优化产品设计,提高生产效率,降低运营成本。
3.大数据技术发展历程大数据技术的发展经历了从数据采集、存储、处理到应用的过程。
随着技术的进步,大数据处理的效率不断提高,应用场景也日益丰富。
三、大数据技术体系1.大数据采集与存储大数据采集是指从各种数据源中采集数据的过程。
常用的数据采集工具包括Logstash、Flume等。
数据存储技术包括分布式文件系统(如HDFS)、NoSQL数据库(如HBase、MongoDB)和列式存储(如Parquet、ORC)等。
2.大数据处理与分析大数据处理主要包括批处理和流处理两种方式。
批处理常用技术有MapReduce、Spark等,流处理常用技术有Storm、Flink等。
数据分析常采用的数据分析工具包括Hadoop、Hive、Pandas等。
3.大数据挖掘与机器学习大数据挖掘是从海量数据中发现有用知识的技术。
常用的挖掘算法包括分类、聚类、关联规则挖掘等。
机器学习是人工智能的一个重要分支,通过训练模型对数据进行预测和分析。
常用的机器学习算法包括线性回归、决策树、神经网络等。
4.大数据可视化与智能应用数据可视化是将数据以图形或图表的形式展示,帮助用户更好地理解数据。
常用的可视化工具包括Tableau、Power BI等。
学大数据的实训报告总结

一、前言随着信息技术的飞速发展,大数据已经成为当今社会的重要资源。
为了更好地了解和掌握大数据技术,提高自身的综合素质,我参加了为期一个月的大数据实训课程。
以下是我对本次实训的总结。
二、实训背景本次实训课程旨在让学生了解大数据的基本概念、技术架构、数据处理和分析方法,以及大数据在实际应用中的案例。
课程内容主要包括:大数据技术概述、Hadoop生态系统、数据采集与存储、数据处理与分析、数据可视化等。
三、实训过程1. 理论学习在实训开始阶段,我们系统地学习了大数据的基本概念、技术架构、数据处理和分析方法等理论知识。
通过学习,我们对大数据有了全面的认识,了解了大数据技术在各个领域的应用前景。
2. 实践操作在理论学习的基础上,我们开始了实践操作。
以下是我们实训过程中所涉及的部分内容:(1)Hadoop生态系统:学习了Hadoop的基本原理,掌握了Hadoop集群的搭建、配置和管理。
通过实际操作,我们成功搭建了一个Hadoop集群,并实现了数据的分布式存储和处理。
(2)数据采集与存储:学习了常见的数据采集工具和存储方式,如Flume、Sqoop 等。
通过实际操作,我们使用Flume将日志数据采集到HDFS中,并使用Hive进行数据存储。
(3)数据处理与分析:学习了HiveQL语言,掌握了Hive的基本操作。
通过实际操作,我们对采集到的数据进行查询、统计和分析,得出了有价值的结论。
(4)数据可视化:学习了使用ECharts、D3.js等工具进行数据可视化。
通过实际操作,我们将分析结果以图表的形式展示出来,使数据更加直观易懂。
3. 项目实践在实训过程中,我们还参与了一个实际项目。
该项目是关于电商平台的用户行为分析。
我们使用Hadoop生态系统对电商平台的海量用户行为数据进行分析,得出了用户购买偏好、推荐商品等方面的结论。
四、实训收获1. 理论知识:通过本次实训,我对大数据技术有了更深入的了解,掌握了Hadoop、Hive等工具的使用方法。
大数据分析技术课程教学效果报告

大数据分析技术课程教学效果报告一、引言随着科技的快速发展,大数据分析技术在各个领域中扮演着越来越重要的角色。
为了适应这一市场需求,我校教育部门近期开设了一门大数据分析技术课程,并在教学过程中采用了一系列的教学手段。
本报告旨在评估这门课程的教学效果,并提供反馈及建议。
二、课程内容与安排本门大数据分析技术课程的内容包括数据预处理、数据可视化、数据挖掘、机器学习等方面的知识。
课程安排为每周两次理论课和一次实践课。
理论课主要讲授相关概念、原理和算法,实践课则提供学生亲自动手操作的机会。
三、教学方法与资源支持为了提高学生的学习效果,我们采用了多种教学方法,并为学生提供了必要的资源支持。
教师以讲解、案例分析和讨论等方式进行教学,充分激发学生的学习兴趣和思考能力。
同时,学生可以通过网络学习平台获取课程资料、参与讨论与交流,并进行代码编写和实践操作。
四、教学评估与学生反馈教学评估是我们了解教学效果的重要手段,我们通过考试、作业、实践项目等方式进行评估。
在学期结束时,我们还邀请了学生填写匿名问卷,以收集他们对课程的意见和建议。
通过评估和反馈,我们可以了解学生对课程的掌握程度和对教学方式的认可程度。
五、教学效果评估根据教师的评估和学生的反馈,本大数据分析技术课程的教学效果较为显著。
首先,学生在理论知识掌握方面取得了较好的成绩。
通过考试和作业的评估,学生对于数据预处理、数据可视化、数据挖掘和机器学习等方面的知识有了基本的理解和应用能力。
其次,学生在实践操作方面表现良好。
通过实践课的指导和实践项目的完成,学生能够运用所学知识处理真实数据集,并获得有意义的结果。
六、教学效果影响因素分析通过对教学效果的评估分析,我们发现以下几个因素对学生的学习效果产生了积极的影响。
首先,教师的讲解和案例分析具有很高的质量和启发性,能够帮助学生理解概念和算法的本质。
其次,实践课的安排为学生提供了锻炼能力的机会,使学生能够真正理解和应用所学知识。
大数据课程设计报告

大数据课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握大数据的基本概念,理解其特点和价值;2. 使学生了解大数据的来源、类型和常见处理技术;3. 帮助学生掌握数据可视化、数据分析的基本方法。
技能目标:1. 培养学生运用大数据技术解决实际问题的能力;2. 提高学生使用数据分析工具进行数据处理和分析的技能;3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对大数据技术的兴趣,培养其探索精神;2. 培养学生严谨、客观、批判的思维方式,使其具备良好的数据素养;3. 引导学生关注大数据在社会发展中的应用,认识其对社会、经济、环境等方面的影响,树立正确的价值观。
课程性质:本课程为选修课程,旨在让学生了解大数据的基本知识,培养其数据分析和处理能力。
学生特点:本课程针对的是高中生,他们具有一定的信息技术基础,思维活跃,对新事物充满好奇心。
教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践相结合,以案例教学为主,让学生在实际操作中掌握知识,提高技能。
同时,注重培养学生的团队协作能力和创新精神。
1. 解释大数据的基本概念、特点和价值;2. 识别大数据的来源、类型和处理技术;3. 运用数据分析工具进行数据处理和分析;4. 拓展视野,关注大数据在社会发展中的应用;5. 培养团队协作、沟通表达的能力,提高自身综合素质。
二、教学内容1. 大数据概念与背景:介绍大数据的定义、发展历程、应用领域及对社会经济的影响。
教材章节:第一章 大数据概述2. 大数据类型与来源:分析结构化数据、非结构化数据及半结构化数据的特点,探讨大数据的来源及采集方法。
教材章节:第二章 数据类型与来源3. 大数据处理技术:讲解大数据存储、管理、处理的基本技术,如Hadoop、Spark等。
教材章节:第三章 大数据处理技术4. 数据分析与可视化:介绍数据分析的基本方法,如统计分析、数据挖掘等,以及常见的数据可视化工具。
教材章节:第四章 数据分析与可视化5. 大数据应用案例:分析大数据在金融、医疗、教育等领域的实际应用案例,探讨其价值。
大数据技术与应用课程设计报告

大数据技术与应用课程设计报告一、引言大数据技术与应用已经成为当今社会发展的重要方向,其在各行各业中的应用越来越广泛。
本文将对大数据技术与应用课程设计进行全面详细的报告。
二、课程设计目标本课程设计旨在培养学生对大数据技术与应用的理解和掌握,具备分析和解决实际问题的能力。
具体目标包括:1.了解大数据概念及其背景知识;2.掌握大数据采集、存储、处理和分析等基本技术;3.熟悉大数据应用领域及其案例;4.能够运用所学知识分析并解决实际问题。
三、教学内容1. 大数据概述介绍大数据的定义、特点及其背景知识,包括云计算、物联网等相关技术。
2. 大数据采集与存储介绍大数据采集与存储的基本原理和方法,包括Hadoop、Spark等相关技术。
3. 大数据处理与分析介绍大数据处理与分析的基本原理和方法,包括MapReduce、Hive 等相关技术。
4. 大数据应用领域及案例介绍大数据应用领域及其案例,包括金融、医疗、电商等行业的应用案例。
5. 大数据实践通过实际案例,让学生了解大数据技术在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 理论授课:讲解大数据概念、原理和方法。
2. 实验课程:通过实验操作,让学生掌握大数据采集、存储、处理和分析等基本技术。
3. 案例分析:通过分析大数据应用案例,让学生了解大数据技术在实际问题中的应用。
五、教学评价方式1. 平时表现(30%):包括出勤率、作业完成情况等。
2. 期中考试(30%):考查学生对于理论知识的掌握程度。
3. 期末考试(40%):考查学生对于理论知识和实践能力的综合运用能力。
六、教材及参考书目1. 《大数据基础》李卫民著2. 《Hadoop权威指南》 Tom White 著3. 《Spark快速大数据分析》 Holden Karau 著七、结语本课程设计旨在培养学生对大数据技术与应用的理解和掌握,具备分析和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习,学生将掌握大数据采集、存储、处理和分析等基本技术,并了解大数据应用领域及其案例。
大数据课程设计报告

2、教学内容
本节课程在八年级大数据课程基础上深化拓展,重点内容包括:1.复杂数据类型处理,介绍如何处理结构化、半结构化和非结构化数据,引入NoSQL数据库概念;2.数据预处理方法,讲解数据清洗、数据整合、数据转换等预处理过程的重要性及方法;3.探索性数据分析,引导学生运用统计方法对数据进行探索,发现数据背后的规律和趋势;4.机器学习基础,简要介绍机器学习概念,以实际案例展示简单的机器学习算法;5.数据伦理与法律法规,讨论数据使用过程中的伦理问题,介绍相关法律法规,增强学生的法律意识。教学内容旨在提升学生的数据处理能力和批判性思维,为未来的数据科学学习打下坚实基础。
4、教学内容
本节课程围绕大数据的高级应用和未来趋势展开,内容包括:1.深度学习简介,引入深度学习的基本概念,如神经网络结构,并探讨其在图像识别、语音识别等领域的应用;2.数据驱动的决策制定,教授学生如何利用数据分析结果支持决策过程,提高决策的科学性和有效性;3.大数据与物联网,探讨大数据在物联网中的应用,理解数据如何在智能设备间流转和利用;4.人工智能与大数据的结合,讨论人工智能技术如何借助大数据发挥更大作用,展望未来的发展趋势;5.大数据职业规划,引导学生了解大数据相关职业前景,规划个人职业发展路径。教学内容旨在拓宽学生视野,激发学生潜能,为未来的学习和发展奠定坚实的理论和实践基础。
大数据课程总结报告3000字 概述及报告范文

大数据课程总结报告3000字概述及报告范文1. 引言1.1 概述在当今数字化时代,随着互联网、传感器技术和计算能力的快速发展,大数据逐渐崭露头角并成为各行各业的关注焦点。
大数据分析已经成为企业决策和创新的重要工具,以其强大的能力来挖掘隐藏在海量数据背后的商业机会和洞察力。
本篇报告旨在总结我所参与学习的大数据课程内容,并提供一个对该课程给予评价和建议的平台。
通过系统化地梳理和总结所学知识,我希望能够增加对大数据领域相关概念、方法和技术等方面的理解,并且进一步明确个人在此领域中的兴趣与未来发展方向。
1.2 文章结构本报告将按照以下结构进行组织:第一部分:介绍大数据课程的背景及目标,概括性说明学习过程中遇到的问题和困惑。
第二部分:详细总结大数据课程内容,包括基础理论知识、常见技术工具和实际案例分析等。
第三部分:对所学内容进行综合评价和展望,分析在实际应用中的潜在价值以及课程改进的建议。
1.3 目的通过完成本报告,我将能够全面回顾和准确表述所学大数据课程知识,并对所涉及内容进行深入思考和探索。
此外,通过对课程的总结与反思,我还可以完善自己在大数据领域的专业素养和创新思维,为未来相关工作和学习打下坚实基础。
在撰写本报告过程中,我将认真阐述各部分内容,并尽力展现出个人分析能力、批判性思维以及对大数据领域发展的见解。
同时,在结论部分,我会提供建设性的意见和建议,希望能够为进一步完善大数据课程质量做出贡献。
以上是对“1. 引言”部分的详细描述。
2. 正文2.1 第一部分在大数据课程的第一部分中,我们学习了大数据的基础知识和概念。
首先,我们了解了什么是大数据以及其背后的核心原理和技术。
我们研究了大数据生态系统中的各种组件,如Hadoop、Spark、NoSQL数据库等,并学习了它们在处理和分析大规模数据时的应用。
另外,我们还深入探讨了大数据采集、存储和处理过程中面临的挑战与解决方案。
我们学习了各种数据采集技术,包括传感器网络、日志文件、社交媒体等,并学会如何将这些异构数据进行整合和清洗。
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摘要流形学习方法作为一类新兴的非线性维数约简方法,主要目标是获取高维观测数据的低维紧致表示,探索事物的内在规律和本征结构,已经成为数据挖掘、模式识别和机器学习等领域的研究热点。
流形学习方法的非线性本质、几何直观性和计算可行性,使得它在许多标准的toy 数据集和实际数据集上都取得了令人满意的结果,然而它们本身还存在着一些普遍性的问题,比如泛化学习问题、监督学习问题和大规模流形学习问题等。
因此,本文从流形学习方法存在的问题出发,在算法设计和应用(图像数据与蛋白质相互作用数据)等方面展开了一系列研究工作。
首先对流形学习的典型方法做了详细对比分析,然后针对流形的泛化学习和监督学习、表征流形的局部几何结构、构造全局的正则化线性回归模型、大规模数据的流形学习等几个方面进行了重点研究,提出了三种有效的流形学习算法,并和相关研究成果进行了理论与实验上的比较,从而验证了我们所提算法的有效性。
关键词:流形学习,维数约简,正交局部样条判别投影,局部多尺度回归嵌入目录目录 (II)第1章研究背景 (1)1.1流形学习的研究背景 (1)1.2流形学习的研究现状 (2)1.3流形学习的应用 (4)第2章流形学习方法综述 (5)2.1流形学习方法介绍 (6)第3章流形学习方法存在的问题 (9)3.1本征维数估计 (9)3.2近邻数选择 (10)3.3噪声流形学习 (10)3.4监督流形学习 (11)第4章总结 (11)第1章研究背景1.1流形学习的研究背景随着信息时代的到来,使得数据集更新更快、数据维度更高以及非结构化性等问题更突出。
在科研研究的过程中不可避免地遇到大量的高维数据,这就需要一种技术能够使在保持数据信息足够完整的意义下从海量数据集中提取出有效而又合理的约简数据,满足人的存储需求和感知需要。
流形学习这一非监督学习方法应运而生,引起越来越多机器学习和认知科学工作者的重视。
而在海量的高维数据中,往往只有少量的有用信息,如果想快速高效的搜集到人们想要的、有用的那些少量信息且快速的处理信息,这就需要一些关键技术的支持,即是必须采用相应的降维技术。
而流形学习正是在数据降维方面有着重要的贡献。
然而,降维的过程与《矩阵分析》中的内容有着密切的关系。
基于流形的降维方法能充分利用数据中所隐藏的低维有价值信息,进一步提高检索性能。
Seung从神经心理学的角度提出“感知以流形的形式存在,视觉记忆也可能是以稳态的流形存储”,为流形提供了与人类认识相关的理由。
流形学习的方法主要有主成分分析(PCA)、多维尺度化(MDS)、基于局部切空间排列法(LTSA)和基于等度规映射(ISOMAP)、局部线性嵌入算法(LLE)、拉普拉斯特征映射(LE)等。
另外,流形学习方法在人脸识别、图像处理、模式识别、计算机视觉、认知科学、人工智能、人机交互等众多学科中有着广泛的应用。
线性维数约简方法是通过在高维输入空间与低维子空间之间建立线性映射关系,把高维数据样本集投影到低维线性子空间。
线性维数约简技术通常假设数据集采样于一个全局线性的高维观测空间。
如果所要处理的数据集分布确实呈现出全局线性的结构,或者在一定程度上可以近似为全局线性结构,则这些方法能够有效地挖掘出数据集内在的线性结构,获得数据紧致的低维表示。
在线性维数约简方法中,使用最广泛的算法有主分量分析(Principal Component Analysis, PCA)(Jolliffe, 2002; Turk and Pentland, 1991)和线性判别分析(Linear Discriminant Analysis, LDA)(Duda et al., 2001)。
主分量分析(PCA)主要是根据高维数据在低维空间重构误差最小的原则,来寻找一组最优的单位正交向量基(即主分量),并通过保留数据分布方差较大的若干主分量来达到降维的目的。
然而,众所周知,由于PCA 算法没有利用数据样本的类别信息,所以它是一种非监督的线性维数约简方法。
与PCA 算法不同,LDA 算法考虑到样本的类别信息,它是一种有监督的方法。
基于各类样本服从高斯分布且不同类的协方差矩阵相同的假设,LDA 算法在Fisher 准则下选择最优的投影向量,以使得数据样本的类间散度最大而类内散度最小。
由于LDA 算法利用了样本的类别信息,而样本的类别信息通常有助于改善识别率,因此LDA 算法更适用于分类问题。
1.2流形学习的研究现状流形学习假定输入数据是嵌入在高维观测空间的低维流形上,流形学习方法的目的是找出高维数据中所隐藏的低维流形结构。
经过十多年的研究与探索,人们提出了大量的流形学习理论与算法。
经典的流形学习方法有等距特征映射算法(ISOMAP)(Tenenbaum et al., 2000)、局部线性嵌入算法(LLE)(Roweis and Saul, 2000; Saul and Roweis, 2003)、Laplacian 特征映射算法(Laplacian Eigenmaps,LE)(Belkin and Niyogi, 2002; Belkin and Niyogi, 2003)、Hessian特征映射算法(Hessian-based Locally Linear Embedding,HLLE)(Donoho and Grimes, 2003)、最大差异展开算法(Maximum Variance Unfolding,MVU)(Weinberger et al., 2005; Weinberger and Saul, 2004; Weinberger and Saul, 2006; Weinberger et al., 2004)、局部切空间排列算法(Local Tangent Space Alignment, LTSA)(Zhang and Zha, 2004)、黎曼流形学习算法(Riemannian Manifold Learning, RML)(Lin and Zha, 2007; Lin et al., 2006)和局部样条嵌入算法(Local Spline Embedding,LSE)(Xiang et al., 2006; Xiang et al., 2008)等。
Tenenbaum 提出的ISOMAP 算法是多维尺度分析(Multidimensional Scaling, MDS)(Cox and Cox, 1994)在流形框架下的非线性推广,其核心思想是用测地距离代替欧氏距离来表征流形上数据点的内在几何关系。
对于样本点和它的近邻点之间的测地距离用它们之间的欧氏距离来代替;对于样本点和近邻点之外的点之间的测地距离用它们之间的最短路径来代替。
Bernstein 等人证明了只要样本是随机抽取的,在样本集足够大且选择适当近邻参数k 时,近邻图上两点的最短路径可以逼近它们的测地距离(Bernstein et al., 2000)。
当应用于内蕴平坦的凸流形时,ISOMAP 算法能够忠实地捕获数据内在的低维流形结构(De Silva and Tenenbaum, 2003)。
ISOMAP 算法的主要缺点在于:①对样本点的噪声比较敏感;②对于具有较大曲率或稀疏采样的数据集,不能发现其内在的本征结构;③需要计算全体数据集的测地距离矩阵,因此算法的时间复杂度较高。
围绕ISOMAP算法,已经出现了许多相关的理论分析与研究工作。
Balasubramanian 等人对ISOMAP 算法的拓扑稳定性进行了深入探讨(Balasubramanian and Schwartz, 2002)。
对于数据分布所在的低维流形具有较大的内在曲率情况,de Silva 和Tenenbaum 提出了保角等距特征映射算法(conformal ISOMAP)(De Silva and Tenenbaum, 2003)。
为了减小ISOMAP 算法的计算复杂度,de Silva 和Tenenbaum提出了带标记的等距特征映射算法(Landmark ISOMAP)(De Silva and Tenenbaum, 2003)。
针对ISOMAP 算法对于数据集噪声敏感的问题,Choi 等人通过观察图中的网络流提出了一种消除临界孤立点的方法以加强ISOMAP 算法的拓扑稳定性(Choi and Choi, 2007)。
在构建近邻图方面,Yang 提出通过构造k 连通图方式来确保近邻图的连通性,以提高测地距离的估计精度(Yang, 2005)。
2009 年,Xiang 等人提出了局部样条嵌入算法(LSE)(Xiang et al., 2006; Xiang et al., 2008)。
Xiang 认为,对于嵌入在高维输入空间的低维流形,非线性维数约简的任务实际上是寻找一组非线性的复合映射,即由局部坐标映射(Local Coordinatization Mapping)与全局排列映射(Global Alignment Mapping)复合而成的兼容映射(Compatible Mapping)。
在兼容映射的概念框架下,LSE 算法首先通过主分量分析计算每个样本点局部邻域在切空间上的投影获得该邻域所有样本的局部坐标,从而保持流形的局部几何结构信息;然后采用Sobolev 空间的一组样条函数把每个样本点的局部坐标映射成全局唯一的低维坐标。
它们均是利用每个样本的局部切空间来捕获流形的局部几何,样本点在切空间的投影来表示样本点的局部坐标。
然而它们的主要区别在于全局排列,LTSA 算法是利用仿射变换来进行全局排列,而LSE 算法是利用样条函数来获得全局唯一的坐标。
因此相对于LTSA 而言,LSE 算法能够实现更小的重构误差。
LSE 算法的主要缺点在于:一是无法保持全局尺度信息;二是不能学习具有较大曲率的低维流形结构。
除此,如何选择满足要求的样条函数也是一个值得考虑的问题。
不同流形学习算法的区别在于所尝试保持流形的局部邻域结构信息以及利用这些信息构造全局嵌入的方法不同,与以往的维数约简方法相比,流形学习能够有效地探索非线性流形分布数据的内在规律与性质。
但是在实际应用中流形学习方法仍然存在一些缺点,比如本征维数估计问题、样本外点学习问题、监督流形学习问题和噪声流形学习问题等。
为了解决这些问题,相关的算法也不断涌现出来。
Freedman 等提出了一种基于简化单纯复形的流形重构方法来自动估计流形的本征维数(Freedman, 2002)。
为了解决样本外点学习问题,研究人员分别在流形学习的线性化、核化和张量化等方面作了有益的探索(Yan et al., 2007)。
Geng 等将样本的类别信息融入到ISOMAP 算法,提出了一种用于可视化和分类的有监督的等距特征映射算法(S-ISOMAP)(Geng et al., 2005)。