Ответ вслух Senior Кластеризация и снижение размерности обновлено

Методы снижения размерности

Вопрос

Сравните PCA, t-SNE, UMAP и автоэнкодеры. Для каких задач каждый?

Попробуйте сами

Ответьте вслух за 2 минуты, как на собесе. Потом сверьтесь с тезисами: что прозвучало, а что нет.

Показать ответ и разбор

Коротко

PCA линейный и детерминированный: находит направления максимальной дисперсии, быстро применяется к новым объектам, хорошо подходит для сжатия признаков перед моделью или поиском, шумоподавления и анализа.

Что должно прозвучать в ответе

  • PCA: линейный, быстрый, для сжатия признаков и шумоподавления

  • t-SNE: визуализация локальной структуры, не для пайплайна и не для расстояний

  • UMAP: быстрее t-SNE, умеет transform, лучше глобальная структура, но стохастичен

  • Автоэнкодеры: нелинейное сжатие, нужно много данных

  • Оценка: доля дисперсии, качество следующей модели, recall поиска

Что могут спросить следом

  • Почему PCA перед t-SNE часто ускоряет визуализацию?
  • Как выбрать размер латентного пространства автоэнкодера?

Разбор

PCA линейный и детерминированный: находит направления максимальной дисперсии, быстро применяется к новым объектам, хорошо подходит для сжатия признаков перед моделью или поиском, шумоподавления и анализа. Ограничение: не видит нелинейную структуру. t-SNE создан для визуализации в 2-3 измерения: сохраняет соседства, но искажает расстояния между кластерами и их размеры, зависит от perplexity и сида, новые точки не проецирует; в пайплайн его не ставят. UMAP быстрее, лучше держит глобальную структуру и умеет transform, поэтому его иногда используют и как шаг перед кластеризацией, но он стохастичен и тоже искажает расстояния. Автоэнкодеры дают нелинейное сжатие и подходят для изображений и сложных данных, но требуют много данных и настройки. Перед t-SNE часто делают PCA до 50 компонент, чтобы убрать шум и ускорить расчёт. Качество снижения оцениваю по задаче: доля объяснённой дисперсии, метрика следующей модели, recall поиска.

Ответьте сами, а не прочитайте

В тренажёре вопрос попадёт в повторения и вернётся, когда начнёт забываться. Плюс билеты с зачётом: 20 вопросов, не больше 2 ошибок.

Термины по теме