随机投影(Random Projection)动态演示

包含矩阵乘法计算过程的可视化展示

原始高维向量 (d = 5)

这是一个随机生成的5维向量,代表高维空间中的一个数据点。

随机投影矩阵 (k×d)

这是一个随机生成的2×5矩阵,用于将高维向量投影到低维空间。

投影后的低维向量 (k = 2)

矩阵乘法计算过程

点击"执行投影计算"按钮查看详细计算步骤...

投影公式:y = R·x,其中y是投影后的向量,R是投影矩阵,x是原始向量

随机投影的工作原理

1

高维数据表示

原始数据点表示为d维向量,其中d是数据的原始维度。在许多实际应用中,d可能非常大(如文本分类中的词袋模型可能有数千维)。

2

随机矩阵生成

构造一个k×d的随机矩阵R,其中k是目标维度(k << d)。矩阵元素通常服从均值为0、方差为1/k的正态分布。

3

矩阵乘法投影

通过矩阵乘法y = R·x将d维向量x投影到k维空间,得到低维向量y。对于结果中的每个元素yi,计算方法是矩阵第i行与原始向量的点积:

yi = Ri1·x1 + Ri2·x2 + ... + Rid·xd

4

距离近似保持

根据Johnson-Lindenstrauss引理,随机投影可以在降低维度的同时近似保持数据点之间的距离关系。