PCA主成分分析_R语言实战

Python017

PCA主成分分析_R语言实战,第1张

作为零计算机基础,纯生物背景的实验喵,有很多技能还不会,只希望将自己学习到的知识记录下来,一方面让自己能够时常温故知新,一方面与大家分享学习内容和心得,一起进步呀。

成分分析(principle component analysis,PCA)是常用的线性数据降维方法,通过某种线性投影,将高维的数据映射到低维的空间中,并期望在映射到的低维空间中包含的信息量最大,即使用较少的数据维度来代表(保留)较多原始数据的特性。话句话说,就是把多个变量化成少数几个主成分的方法,这些主成分能够反映原始变量的大部分信息,为原始变量的线性组合。

R中作为主成分分析最主要的函数是 princomp() 函数

princomp() 主成分分析   可以从相关阵或者从协方差阵做主成分分析

summary() 提取主成分信息

loadings() 显示主成分分析或因子分析中载荷的内容

predict() 预测主成分的值

screeplot() 画出主成分的碎石图

plot() 画出数据关于主成分的散点图和原坐标在主成分下的方向

##设置工作路径

setwd("E:/R practice result")

##查看工作路径

getwd()

##读取数据

data <- read.csv("E:/R practice file/students_data.csv",header = T)

##进行主成分分析

data.pr <- princomp(data,cor = T) ##cor=T的意思是用相关系数进行主成分分析

##观察主成分的详细情况

summary(data.pr,loadings = T)

##计算得到各个样本主成分的数据

pca_data <- predict(data.pr)

##将文件写出,进行本地保存

write.table(pca_data,file = "E:/R practice result/pca_data.txt",row.names = T,col.names = T,quote = F,sep = "\t")

#画出主成分碎石图,主成分方差占总体方差的情况,辅助判断主成分提取个数。当折线由陡峭突然变得平稳时,陡峭到平稳对应的主成分个数即为参考提取主成分个数。X轴表示可能的因子数。在整个曲线下降的过程中,理论上会存在一点,该点处曲线出现明显的弯折,该点对应的X轴的数字即应保留的因子数。

screeplot(data.pr,type="lines")

#添加划分成分的参考线

abline (v = 2 ,   col = "#900021", lwd = 2, lty = 2)

#计算前两个主成分Comp1和Comp2得分,保存到data.pr2

data_pr2 <- data.pr$score[,1:2]    或者data_pr2 <- pca_data[,1:2]

write.table(data_pr2,file = "E:/R practice result/data_pr2.txt",row.names = F,col.names = T,quote = F,sep = "\t")

plot(data_pr2, main = "after PCA") 或者plot(pca_data[,1:2])

示例数据来自于R语言包 poppr ,csv文件存储,数据格式如下

使用到的是R语言的 poppr 包中的 read.genalex() 函数

poppr 第一次使用需要先安装

读入数据

读入数据直接是 genclone object,使用函数 genclone2genind() 将其转换成genind object,接下来使用 ade4 包中的 dudi.pca() 函数做主成分分析

主成分的结果存储在li中

还是认为的分个组,然后做散点图

明天的推文再继续这部分内容吧!

#导入你的矩阵,我的矩阵是包含列名称和行名称的

exp = read.table('exp.txt', header = TRUE ,sep = '\t' )

require(graphics)#调用PCA画图的包

#做PCA时,不要行名称所以从第二列开始

PCA1 = princomp(exp[,2:(dim(exp)[2]-1)] )

summary(PCA1)

pc = loadings(PCA1)

Comp.1 = PCA1$loadings[,1]

Comp.2 = PCA1$loadings[,2]

plot(Comp.1,Comp.2 ,col = c('red','red','red','green','green','green','blue','blue','blue'))

#此数据分为三组,所以我画了不同的颜色。

#这是做PCA以及画图的简单流程,供参考!