为什么主成分分数不相关?


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假设是均值数据矩阵。矩阵为,具有m个不同的特征值,特征向量\ mathbf s_1,\ mathbf s_2 ... \ mathbf s_m正交。S = cov (A)m × m m s 1 s 2 s m一个小号=冠状病毒(一个)米×米米s1个s2sm

第i个主要成分(有人称其为“分数”)是向量 zi=Asi。换句话说,它是\ mathbf A的列的线性组合A,其中系数是\ mathbf S的第i个特征向量的分量。S

我不明白为什么zi和zj对于所有i \ neq j都不相关i≠j。它是否源自si和sĴ正交的事实?当然不能,因为我可以轻松地找到矩阵B和一对正交向量x,y从而使Bx和By相关。


Answers:


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zi⊤zj=(Asi)⊤(Asj)=si⊤A⊤Asj=(n−1)si⊤Ssj=(n−1)siλjsj=(n−1)λjsisj=0。

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数学:多么美丽的语言。
— 内斯托尔·

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这意味着和z j是正交的。不相关的装置,这必须为真:(ž我 - ˉ Ž我)⊤(ž Ĵ - ˉ Ž Ĵ)= 0。我想以某种方式ˉ ž我 = ˉ ž Ĵ = 0,然后ž ⊤ 我 ž Ĵ = 0也意味着,他们是不相关的。zizj(zi−z¯i)⊤(zj−z¯j)=0z¯i=z¯j=0zi⊤zj=0
— 欧内斯特A

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好点,@ Ernest。均值确实为零,因为数据已经以均值为中心(根据您的假设)。然后所有投影的均值必须为零。
— 变形虫

2
@Jubbles因为,因此阿⊤甲=(ñ-1)小号。S=cov(A)=1n−1A⊤AA⊤A=(n−1)S
— 欧内斯特A

2
@Ernest,我无法拒绝提供不包含文本的答案,但也许我应该补充一点,PC不相关的根本原因是它们的协方差矩阵由特征向量的给出,并且在此基础上S变成对角线- -这就是特征分解的重点。SS
— 变形虫2015年
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