在Matlab中正确绘制特征向量

Question

我试图绘制2D数据集的计算特征向量，这里是我为此写的脚本：

clear ;
s  = [2 2] 
set = randn(200,1);
x = normrnd(s(1).*set,1)+3
x = zscore(x) % Standardize
y = normrnd(s(1).*set,1)+2
y= zscore(y)%Standardize
x_0 = mean(x)
y_0 = mean (y) 
c = linspace(1,100,length(x)); % color

scatter(x,y,100,c,'filled')
xlabel('1st Feature : x')
ylabel('2nd Feature : y')
title('2D_dataset')

grid on
% gettign the covariance matrix 
covariance = cov([x,y])
% getting the eigenvalues and the  eigenwert 
[eigen_vector, eigen_values] = eig(covariance) 
eigen_value_1 = eigen_values(1,1) 
eigen_vector_1 =eigen_vector(:,1)
eigen_value_2 = eigen_values(2,2) 
eigen_vector_2 =eigen_vector(:,2)

% ploting the eigenvectors ! 
hold on 
x_0 = repmat(x_0,size(eigen_vector_2,1),1);
y_0 = repmat(y_0,size(eigen_vector_1,1),1);
quiver(x_0, y_0,eigen_vector_2*(eigen_value_2),eigen_vector_1*(eigen_value_1),'-r','LineWidth',5)

这是我得到的结果：

我已经仔细检查了数学，数值是正确的，但情节是一团糟！ 知道我在2个载体的图中缺少了什么吗？ 提前致谢 ！

Answer 1

在您的代码中，替换此部分：

covariance = cov([x,y])
% getting the eigenvalues and the  eigenwert 
[eigen_vector, eigen_values] = eig(covariance) 
eigen_value_1 = eigen_values(1,1) 
eigen_vector_1 =eigen_vector(:,1)
eigen_value_2 = eigen_values(2,2) 
eigen_vector_2 =eigen_vector(:,2)

% ploting the eigenvectors ! 
hold on 
x_0 = repmat(x_0,size(eigen_vector_2,1),1);
y_0 = repmat(y_0,size(eigen_vector_1,1),1);
quiver(x_0, y_0,eigen_vector_2*(eigen_value_2),eigen_vector_1*(eigen_value_1),'-r','LineWidth',5)

使用以下代码：

covariance = cov([x,y]);
[eigen_vector, eigen_values] = eig(covariance);
eigen_vector_1 = eigen_vector(:,1);
eigen_vector_2 = eigen_vector(:,2);
d = sqrt(diag(eigen_values));

hold on;
quiver(x_0,y_0,eigen_vector(1,2),eigen_vector(2,2),d(2),'k','LineWidth',5);
quiver(x_0,y_0,eigen_vector(1,1),eigen_vector(2,1),d(1),'r','LineWidth',5);
hold off;

这会产生你想要的东西吗？它看起来更加连贯......

Answer 2

您正在将一个特征向量的两个分量绘制为两个向量的x分量，将另一个特征向量绘制为y分量。

[eigen_vector, eigen_values] = eig(covariance) 
eigen_x = eigen_vector(1,:);
eigen_y = eigen_vector(2,:);
scale = diag(eigen_vector)'; % not sure what the output orientation is

% ploting the eigenvectors ! 
hold on 
x_0 = repmat(x_0,size(eigen_vector_2,1),1);
y_0 = repmat(y_0,size(eigen_vector_1,1),1);
quiver(x_0, y_0,eigen_x.*scale,eigen_y.*scale,'-r')

实际上，因为它们是正交的，所以以其他方式切割矩阵并没有太大变化。但是你的缩放正在改变向量的角度，而不仅仅是长度，因为我在上面提到过。