R語言做t-SNE降維的一個簡單小例子

2022-01-01 小明的數據分析筆記本

之前有人在公眾號留言問過用R語言如何實現t-SNE降維，今天的推文介紹一下R語言實現的代碼，主要內容參考自連結 https://datavizpyr.com/how-to-make-tsne-plot-in-r/

t-SNE 的全稱是 t-Distributed Stochastic Neighbor Embedding，具體的計算原理我也不懂，反正就是類似PCA把高維度的數據轉換成低維度的數據

示例數據集用到的是企鵝的數據集，名稱是penguins,這個數據集來自於R包palmerpenguins,如果要用這個數據還需要安裝這個R包，實現t-SNE需要用到R包Rtsne。R包tidyverse是用來做數據整理的，所以先加載這三個R包，如果是第一次使用需要先安裝，安裝命令是

install.packages("tidyverse")
install.packages("palmerpenguins")
install.packages("Rtsne")
加載需要用到的R包 
library(tidyverse)
library(palmerpenguins)
library(Rtsne)
選擇數據集中的數值型變量用於後續分析 
penguins %>% 
  select(where(is.numeric),-year,species) %>%
  mutate(ID=row_number()) %>% 
  column_to_rownames("ID") %>% 
  na.omit()-> df
這裡新學到的函數
選擇數據框中的數值變量 select(where(is.numeric))給數據集添加1：多少行的數字 mutate(ID=row_number())數據集裡指定列作為行名（前提是不能有重複）column_to_rownames("ID")t-SNE降維 
tSNE_fit<-df %>% 
  select(-species) %>% 
  scale() %>% 
  Rtsne()
提取降維結果 
tSNE_fit$Y %>% 
  as.data.frame() %>% 
  rename(tSNE1="V1",
         tSNE2="V2") %>% 
  mutate(Species=df$species) -> tSNE.plot
散點圖展示結果 
library(ggplot2)
ggplot()+
  geom_point(data=tSNE.plot,
             aes(x=tSNE1,y=tSNE2,color=Species))+
  stat_ellipse(data=tSNE.plot,
               geom="polygon",
               aes(x=tSNE1,y=tSNE2,
                   group=Species,
                   fill=Species),
               alpha=0.5,
               lty="dashed",
               color="black",
               key_glyph="blank")+
  theme_bw()
優雅的修改圖例
https://mp.weixin.qq.com/s/I3YnxqulQRu-9i-gZIh7fA
image.png
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