PCA与FA英文ppt
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术后疼痛护理培训课件PPT

皮下PCA
硬膜外PCA
外周神经阻滞PCA
C 英文缩写
PCIA
PCSA
PCEA
A
PCNA
不 同
临床应用
适用于术后 中、重度疼
痛。
适用于静脉穿 刺困难的病人。
适用于术后中、 重 度疼痛。
神经丛或神经干留 置导管采用PCA持续
给药。
给 药 途 径
常用药物
阿托啡舒阿曲马片芬、芬啡多类太芬太诺。药尼太尼、()尼布和吗、、吗和哌织用于丁替刺啡P丙啶激、CS诺具性氯A。啡有不胺组宜酮。
注意倾听病人主诉,准确 评估疼痛程度和性质。
预先止痛,避免疼痛对机 体的不利影响。
选择有效镇痛措施,切实 缓解疼痛。
避免激发或加剧术后疼痛 的因素。
早期观察并及时处理镇痛 治疗的并发症。
避免各项操作增加患者疼 痛程度。
疼痛护理的实施:
一.理解、同情病人对疼痛的反应 二.讲解有关疼痛的知识 三.解除病人对疼痛的恐惧心理 四.为病人提供舒适休息的条件 五.改善病人生活单调状态
3.调节:
4.感知:
有害刺激在疼痛受体 神经冲动被传导至中 来自脑的神经冲动下 感觉到疼痛。
被转换成神经冲动。 枢神经系统。
行途径调节疼痛感觉。
术后疼痛
手术病人均会感到不同程 度的疼痛。
术后疼痛 的特点
术后疼痛
术后24 小时内最明显。
术后疼痛
夜间疼痛加重。
术后疼痛 的特点
术后疼痛 的特点
面部表情极度痛苦、 皱眉咧嘴或咬牙、呻 吟或呼叫、大汗淋漓 等。
常采取强迫体位。
睡眠和休息受影响。
血压升高,呼吸和 心率增快,体温升 高面色苍白,严重 者可致休克。
【精选文档】主成分分析principalcomponentsanalysisPCAPPT

很显然,识辨系统在一个低维空间要比在一个高维空 间容易得多。
在力求数据信息丢失最少的原则下,对高维的变量空 间降维,即研究指标体系的少数几个线性组合,并且这几 个线性组合所构成的综合指标将尽可能多地保留原来指标 变异方面的信息。这些综合指标就称为主成分。
主成分分析法的基本原理
主成分分析法是一种降维的统计方法,它借助于一个 正交变换,将其分量相关的原随机向量转化成其分量不相 关的新随机向量,这在代数上表现为将原随机向量的协方 差阵变换成对角形阵,在几何上表现为将原坐标系变换成 新的正交坐标系,使之指向样本点散布最开的p个正交方 向,然后对多维变量系统进行降维处理,使之能以一个较 高的精度转换成低维变量系统,再通过构造适当的价值函 数,进一步把低维系统转化成一维系统。
。
1i
主成分分析就是把原有的多个指标转化成少数几个代表性较好的综合指标,这少数几个指标能够反映原来指标大部分的信息(85%以
X X X X 上求)解, 特并征且方各程个2指1标之间,保其2持中2独I是立单,位避矩免阵出,现解重得叠22个信p特息征。根
2i
X X X X其中, X 假设我们所讨论的实际问题中,有p个指标,我们把这p个指标看作1p个随机变2量,记为X1,X2,…p,Xp,主成分分析就是要i 把这p个指
主成分分析principalcomponentsanalysisPCA
优选主成分分析 principalcomponentsanalysisPCA
主成分分析的基本思想
主成分分析就是把原有的多个指标转化成少数几个代 表性较好的综合指标,这少数几个指标能够反映原来指标 大部分的信息(85%以上),并且各个指标之间保持独立, 避免出现重叠信息。主成分分析主要起着降维和简化数据 结构的作用。
在力求数据信息丢失最少的原则下,对高维的变量空 间降维,即研究指标体系的少数几个线性组合,并且这几 个线性组合所构成的综合指标将尽可能多地保留原来指标 变异方面的信息。这些综合指标就称为主成分。
主成分分析法的基本原理
主成分分析法是一种降维的统计方法,它借助于一个 正交变换,将其分量相关的原随机向量转化成其分量不相 关的新随机向量,这在代数上表现为将原随机向量的协方 差阵变换成对角形阵,在几何上表现为将原坐标系变换成 新的正交坐标系,使之指向样本点散布最开的p个正交方 向,然后对多维变量系统进行降维处理,使之能以一个较 高的精度转换成低维变量系统,再通过构造适当的价值函 数,进一步把低维系统转化成一维系统。
。
1i
主成分分析就是把原有的多个指标转化成少数几个代表性较好的综合指标,这少数几个指标能够反映原来指标大部分的信息(85%以
X X X X 上求)解, 特并征且方各程个2指1标之间,保其2持中2独I是立单,位避矩免阵出,现解重得叠22个信p特息征。根
2i
X X X X其中, X 假设我们所讨论的实际问题中,有p个指标,我们把这p个指标看作1p个随机变2量,记为X1,X2,…p,Xp,主成分分析就是要i 把这p个指
主成分分析principalcomponentsanalysisPCA
优选主成分分析 principalcomponentsanalysisPCA
主成分分析的基本思想
主成分分析就是把原有的多个指标转化成少数几个代 表性较好的综合指标,这少数几个指标能够反映原来指标 大部分的信息(85%以上),并且各个指标之间保持独立, 避免出现重叠信息。主成分分析主要起着降维和简化数据 结构的作用。
PCA简介ppt课件

9
(2)再利用公式:
山楂园昆虫群落协方差矩阵
sij
1 n 1
n
( xki
k 1
xi )(xkj
xj)
10
入选的特征值和特征向量
11
前四个主成分累积贡献率为:
1 2 3 4 85.10% 1 2 L 16 因此:只需取第1,2,3,4主成分即可。
从以上分析结果看出,引起山楂园昆虫演替的主要昆虫群落对 第一主成分贡献最大的是山楂虫螨,它的特征向量为-0.304, 其次是草履蚧,再次是桃蚜,这三种昆虫是第一主成分的基本 代表。对第二主成分,贡献较大的有顶梢卷叶蛾、苹毛金龟子。 特征向量分别为0.370和0.355。第三主成分,贡献最大的是山 楂木虱,其次为苹小卷叶蛾。特征向量分别为:0.430和0.426。 第四主成分,贡献最大的是舟形毛虫和桃小食心虫,其特征向 量分别为-0.466和-0.428。
主成分分析(PCA)
2011.03.19
1
一、PCA概述 二、PCA的基本原理 三、计算步骤 四、应用
2
一 、 PCA 主成分分析法是研究如何以最少的信息丢失将众多原
有变量浓缩成少数几个因子(主成分),使这些主成分在 一定的程度上复现原有变量所携带的信息的多元统计分析 方法。 主成分的特点: (1) 主成分个数远远少于原有变量的个数 。 (2) 主成分能够反映原有变量的绝大部分信息。 (3) 主成分之间应该互不相关。 (4) 主成分具有命名解释性 。
k
k 1
当累积贡献率大于85%时,就认为能足够反映原 来变量的信息了,对应的m就是抽取的前m个主成 分。
7
四、 应用
1.为研究某山楂园昆虫群落演替,分16个时期对园中16种主 要昆虫进行了调查,试进行主成分分析。
PCA降维降噪原理及应用ppt课件

设有带噪声信号
把有用信号理解为主要维度,噪声与有用信号的相关性不大,在特 征分解之后,去掉多余维度,达到去噪的目的。 求解过程:取100个样本,每个样本采样点1000,即100个1000个 特征值的矩阵,求协方差及特征值,取特征值最大的主分量
矩阵线性变换 EA=X
单位矩阵 E
E的求解过程, 即PCA求解步
日期 1201 1102
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记录 、列
字段、行
两个矩阵相乘的意义是将右边矩阵中的每一列列向量变换到左边矩 阵中每一行行向量为基所表示的空间中去;如果(R<6) => 降维 。
满足保留主成分& 降维=>变换矩阵E 需要满足什么要求呢?
即成为主成分的信息分量之间互不相关
(主成分 就是线性变换后互相不相关的一组向量)
1 记录 来自同一个样本的各个特征维度信息;在矩阵中构成列 2 字段 各个样本在同一个特征维度上的信息;在举证中构成行 3 矩阵基 任何一组线性不相关的向量 (1,1)(1,-1)
4 M个N维的样本点 = M个样本 N 个特征维度=NxM 的举证
至此,我们得到了降维问题的优化目标:将一组N维向量降为K维 (K大于0,小换到这组基上后,各字段两两间(不同维度间)协方差为0,而字段 (同一个维度上的样本点间)的方差则尽可能大。
寻找K个向量基,使得样本点在K个向量基上投影点间的 方差最大,协方差最小
1 PCA 2 PCA降维原理 3 PCA降维应用 4 总结
思考:
1)特征重合问题 2)特征相关 3)特征多导致过拟合 4)样本噪声干扰
学习内容-模式计算与应用实验室(PCALab)

• 平均脸:所有样本的所有特征都取该特征 的平均值形成的人脸图像。 • 特征脸:由主成分分量的系数矩阵给出的 人脸。 • 人脸重构: 我们知道了人脸在主成分分量 下的坐标,希望得到原始坐标。 • 人脸识别:相似度小于某个阈值时,就认 为两张人脸是同一个人的。本文使用欧氏 距离相似度。
实验一
• 平均脸 • 特征值曲线
• 表示成矩阵形式: X=AF+Delt 其中,X=*x1,x2,..,xp+’,F=*f1,f2,…,fm+’,
a11 2 a1m a 2m 称为因子载荷阵 apm
Delt [d1, d 2,..., dp]' 为原始特征上的
• 特征向量的累积贡献率曲线
• 我们发现,采用极少量的特征分量就能够 表示出人脸的差异性。
• 特征脸(前50个特征脸)
主成份分量为300的重构脸
主成份分量个数为100的重构脸
主成分分量个数为30的重构脸
主成份分量个数10的重构脸
KNN下不同PCs人脸识别正确率
• 分析上表,我们可以知道在同一种分类器下 , 主成分分量个数越多,信息损失越小,识别率 越高,但是适当减少PC个数,可以做到对正确 率影响极小,本例我们可以把特征数从200降 到10.
gij
aij j L(i)
i i
所以特征值越大,方差贡献率越大。由此 选取特征向量计算载荷矩阵。
因子载荷阵旋转
• Why? 载荷矩阵中元素aij反映了xi对fj的依赖程度, 因此,为了了解每个主因子的意义,我们 希望载荷因子两极分化,采用因子旋转的 办法。 • How? 方差最大正交旋转。 斜交旋转。
VDV 0,VBV 1 VDV 0 2 假设B是负定矩阵,那么 x 0, x' Bx 0 () 但VBV等价于,满足 1' x 0的任意非零向量x 有x' Bx 0 , 与 ()矛盾 所以假设不成立,即B是非负定矩阵。
实验一
• 平均脸 • 特征值曲线
• 表示成矩阵形式: X=AF+Delt 其中,X=*x1,x2,..,xp+’,F=*f1,f2,…,fm+’,
a11 2 a1m a 2m 称为因子载荷阵 apm
Delt [d1, d 2,..., dp]' 为原始特征上的
• 特征向量的累积贡献率曲线
• 我们发现,采用极少量的特征分量就能够 表示出人脸的差异性。
• 特征脸(前50个特征脸)
主成份分量为300的重构脸
主成份分量个数为100的重构脸
主成分分量个数为30的重构脸
主成份分量个数10的重构脸
KNN下不同PCs人脸识别正确率
• 分析上表,我们可以知道在同一种分类器下 , 主成分分量个数越多,信息损失越小,识别率 越高,但是适当减少PC个数,可以做到对正确 率影响极小,本例我们可以把特征数从200降 到10.
gij
aij j L(i)
i i
所以特征值越大,方差贡献率越大。由此 选取特征向量计算载荷矩阵。
因子载荷阵旋转
• Why? 载荷矩阵中元素aij反映了xi对fj的依赖程度, 因此,为了了解每个主因子的意义,我们 希望载荷因子两极分化,采用因子旋转的 办法。 • How? 方差最大正交旋转。 斜交旋转。
VDV 0,VBV 1 VDV 0 2 假设B是负定矩阵,那么 x 0, x' Bx 0 () 但VBV等价于,满足 1' x 0的任意非零向量x 有x' Bx 0 , 与 ()矛盾 所以假设不成立,即B是非负定矩阵。
成人手术后疼痛的评估与护理

五
护理措施
➢ 疼痛预防措施 • 术后应遵循镇痛药物按时给药原则,遵医嘱预防性使用镇痛药 物。宜在用药后协助/指导患者行深呼吸、有效咳嗽、关节活 动、下床行走等功能活动。
工图作形制重绘点 完成情况 工作不足 明年计划
五
护理措施
➢ 疼痛预防措施
• 使用PCA 泵预防或控制疼痛时,应落实以下护理措施:
• 每班检查 PCA 泵,稳妥固定管路,保证仪器正常运行,班 班交接。
实镇痛措施。
工图作形制重绘点 完成情况 工作不足 明年计划
二
基本要求
4. 应鼓励患者及主要照护者参与疼痛管理,并给予针对性 教育。 5. 应评估镇痛效果及药物不良反应并处理。
工图作形制重绘点 完成情况 工作不足 明年计划
成 人 手 术 后 疼 痛 评 估 与 处 理 流 程
工图作形制重绘点 完成情况 工作不足 明年计划
三
评估方法
➢ FPS-R:修订版面部表情疼痛量表(对能进行语言或行为交流的患者)
工图作形制重绘点 完成情况 工作不足 明年计划
三
评估方法
➢ VRS:语言评分量表(对能进行语言或行为交流的患者)
工图作形制重绘点 完成情况 工作不足 明年计划
三
评估方法
➢ 成人疼痛行为评估量表(对不能进行语言或行为交流的患者)
• 一指导患者在疼痛时按压自控键,在功能活动前可提早
5~10 min按压自控键。
工图作形制重绘点 完成情况 工作不足 明年计划
五
护理措施
➢ 疼痛预防措施
• 使用PCA 泵预防或控制疼痛时,应落实以下护理措施:
• 每班评估镇痛效果,观察椎管内或神经阻滞镇痛患者的置
管局部情况、镇痛区域内感觉和运动情况,有无肢体麻木
《主成分分析》幻灯片PPT

PCA的实质——简化数据
用尽可能少的变量〔主成分〕反映原始数据中尽 可能多的信息,以简化数据,突出主要矛盾。
反映原始数据特征的指标:方差-离散度 主成分:原始变量的最优加权线性组合 最优加权:
第一主成分:寻找原始数据的一个线性组合,使 之具有最大方差〔数据离散度最大的方向〕
第二主成分:寻找原始数据的一个线性组合,使 之具有次大方差,且与第一主成分无关
12.00
14.00
16.00
run100m
18.00
20.00
二、PCA的模型与算法
设:x为标准化变量, 原始数据阵 X s [x 1 ,x 2 , x p ] PCA目标:找到原始数据方差最大的线性组合
❖设:线性组合系数为p×1=[1, 2, … p]T
❖即:要找一个 使z=Xs= 1x1+ 2x2 +…+ pxp具有
What does PCA do?
Original data matrix, say n by p 正交旋转
New data matrix, say n by q, with q < p:
例:研究55个国家运发动径赛 能力,用8项径赛成绩
经PCA得到新数据阵: z55×2:选取2个主成分, 其中第一主成分表示综合
0.0
1
第一主成分-1.0包0 含的信0.0息0 量显然1.00
-21..000
售 电 量
Z2
大于第二主成分,因而忽略s 第
二主成分信息损失不大 -2.0
-2
-1
Ma Xin, North China Electric Power University
0
1
2
3
主成分分析之PCAppt课件

•• •
•
• • •• •
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•• •
•
x1
释
•
••
• •
•
3.2. PCA: 进一步解释
椭圆有一个长轴和一 个短轴。在短轴方向上, 数据变化很少;在极端的 情况,短轴如果退化成一 点,那只有在长轴的方向 才能够解释这些点的变化 了;这样,由二维到一维 的降维就自然完成了。
(3)如何解释主成分所包含的几何意义或 经济意义或其它。
实例1: 经济分析
美国的统计学家斯通(Stone)在1947年关于国民 经济的研究是一项十分著名的工作。他曾利用美国 1929一1938年各年的数据,得到了17个反映国民收 入与支出的变量要素,例如雇主补贴、消费资料和 生产资料、纯公共支出、净增库存、股息、利息、 外贸平衡等等。
(1) 如何作主成分分析?
当分析中所选择的变量具有不同的量纲,变 量水平差异很大,应该选择基于相关系数矩阵 的主成分分析。
各个变量之间差异很大
(2) 如何选择几个主成分。
主成分分析的目的是简化变量,一般情况 下主成分的个数应该小于原始变量的个数。 关于保留几个主成分,应该权衡主成分个数 和保留的信息。
33
• 如果我们将xl 轴和x2轴先平移,再同时 按逆时针方向旋转角度,得到新坐标轴Fl和 F2。Fl和F2是两个新变量。
34
Fl,F2除了可以对包含在Xl,X2中的信息起着 浓缩作用之外,还具有不相关的性质,这就使得 在研究复杂的问题时避免了信息重叠所带来的虚 假性。二维平面上的个点的方差大部分都归结在 Fl轴上,而F2轴上的方差很小。Fl和F2称为原始 变量x1和x2的综合变量。
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PCA/FA
• While often used similarly, PCA and FA are distinct from one another • Principal Components Analysis
▫ Extracts all the factors underlying a set of variables ▫ The number of factors = the number of variables ▫ Completely explains the variance in each variable
▫ Creating linear combinations ▫ PCA especially falls more along the line of what we‟ve already been doing
• What we do have different from previous methods is that there is no IV/DV distinction
Questions
• Which factors account for the most variance? • How well does the factor structure fit a given theory? • What would each subject‟s score be if they could be measured directly on the factors? • What does each factor mean? • What is the percentage of variance in the data accounted for by the factors? (FA or how much by the most notable components in PCA)
es only the shared variance
Error is estimated apart from shared variance
FA vs. PCA conceptually
• FA produces factors; PCA produces components • Factors cause variables; components are aggregates of the variables • The underlying causal model is fundamentally distinct between the two
Principal Components and Factor Analysis
Principal components
Intro
• In many disciplines we study phenomena or constructs that cannot be directly measured
▫ Just a single set of variables
Summary
• PCA goal is to analyze variance and reduce the observed variables • PCA reproduces the R matrix perfectly • PCA – the goal is to extract as much variance with the least amount of factors • PCA gives a unique solution • FA analyzes covariance (communality) • FA is a close approximation to the R matrix • FA – the goal is to explain as much of the covariance with a minimum number of factors that are tied specifically to assumed constructs • FA can give multiple solutions depending on the method and the estimates of communality
• FA
▫ FA distributes common variance into orthogonal factors ▫ FA recognizes measurement error and true factor variance
FA vs. PCA
• In some sense, PCA and FA are not so different conceptually than what we have been doing since multiple regression
PC1 = b11X1 + b21X2 + … + bk1Xk PC2 = b12X1 + b22X2 + … + bk2Xk PCf = b1fX1 + b2fX2 + … + bkfXk
• Common factor model
X1 = λ1ξ + δ1 X2 = λ2ξ + δ2 Xf = λfξ + δf
Questions
• Three general goals: data reduction, describe relationships and test theories about relationships • How many interpretable factors exist in the data? • How many factors are needed to summarize the pattern of correlations?
Basic Concept
• If two items are highly correlated
▫ They may represent the same phenomenon ▫ If they tell us about the same underlying variance, combining them to form a single measure is reasonable for two reasons
Alcohol Use X1 Marijuana Use X2 Hard Drug Use X3 Distress Y1 Self-Esteem Y2 Powerlessness Y3
Substance Use F1
Psychosocial Functioning F2
Example of PCA-FA each with 3 main (bold-faced) loadings and each with 3 inconsequential (dashed-line) loadings.
Parsimony Reduction in Error
• Suppose one is just a little better than the other at representing this underlying phenomena? • And suppose you have 3 variables, or 4, or 5, or 100? • FACTOR ANALYSIS (general) looks for the phenomena underlying the observed variance and covariance in a set of variables. • These phenomena are called “factors” or “principal components.”
• Because of this, we‟ll want to “reduce” them to a smaller set of factors
Purpose of PCA/FA
• To find underlying latent constructs ▫ As manifested in multiple items/variables • To assess the association between multiple factors • To produce usable scores that reflect critical aspects of any complex phenomenon • As an end in itself and a major step toward creating error free measures
▫ Some do not consider PCA as part of the FA family*
FA
PCA
I1
I2
I3
I1
I2
I3
Contrasting the underlying models*
• PCA
▫ Extraction is the process of forming PCs as linear combinations of the measured variables as we have done with our other techniques
▫ Items are representations of underlying or latent factors.
We want to know what these factors are
▫ We have an idea of the phenomena that a set of items represent (construct validity).