研究型学习论文流行学习研究论文
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高中研究性学习论文(汇集10篇)高中研究性学习论文(1)“情境”实质上是人为优化了的环境,是促使儿童能更好地活动于其中的环境。
这种根据教育目标优化的环境,这种充满美感和智慧的环境氛围,与儿童的情感、心理会产生共鸣,并促使儿童在现实与活动的交互作用的统一和谐中获得全面发展。
因为这种人为优化的情境,可以做到主体的能动活动与现实环境优化的统一,激发儿童潜能与创造的统一,最终达到素质的全面提高和个性充分发挥的统一。
因此,教师要把握美术新课标的精神意旨,积极运用各种新颖的艺术手段,创设与教材相适合的乐学氛围,激起学生求知的欲望,使学生展开丰富的想象,产生探究的兴趣,积极参与学习,主动探究创造。
笔者在新课程改革的教学实践当中大量使用了情境教学法,取得了较好的课堂教学效果,下面分几点来阐述。
一、创设情境,激发学习兴趣1.创设故事情境,捕捉学生的学习心理对于低年级学生来说,童话故事是最吸引人的,采用童话教学被称作是紧扣小朋友注意力的最佳手段之一,是情境教学的最佳方法。
因此,教师要充分挖掘童话故事的文本内涵,并有效利用故事情节,绘声绘色讲述故事内容,配以手势、表情、动作对故事文本进行渲染,充分吸引学生的注意力,使学生仿佛置身于故事的情境当中,并且在他们的大脑中展开联想,形成一幅幅生动的画面。
要求学生联系自己平时的生活经历和一些卡通阅历以及动画片的场景,充分感知故事内容,深受感染并产生了浓厚的兴趣,从而激发作画的欲望。
每个小朋友的想法各异,等于在学生的脑海各自画了一遍。
接着提一些小问题,通过互相描述,说出自己的想法,可进一步丰富画面内容,给学生以更多的表象。
2.创设角色情境,让学生在学习当中体验生活角色的教学方法笔者在上《各式各样的帽子》这一课例时,以帽业公司招聘设计师的形式展开,要求应聘的设计师以自己设计的帽子作为应聘的条件,然后把这些作品展示在应聘公司(黑板)上,让全班同学作为消费者来选购、欣赏,最后评选出最受欢迎的作品和设计师,并颁发“应聘书”。
高中语文教学研究性学习论文高中语文教学研究性学习论文提高学生的思维能力。
《普通高中语文课程标准》指出,“现代社会要求人们思想敏锐,富有探索精神和创新能力,对自然、社会和人生具有更深刻的思考和认识”,高中语文学习要“重点关注学生思考问题的深度和广度”。
因而,高中语文研究性学习的一个重要任务就是要重视学生的思维能力的培养。
下面从几个方面简单阐述高中语文教学研究性学习。
1、实际上,高中语文研究性学习为培养学生的思维能力提供了广阔的天地,比如在个性化阅读以及自由、有个性、有创意表达中离不开形象思维、抽象思维、创造思维;研究问题、形成成果时离不开聚合思维和发散思维;交流汇报、讨论辩驳时离不开分析、综合、比较、分类、抽象、概括和具体化等思维的心智操作。
2、锻炼学生的言语能力。
在心里学上,一般把言语分为外部言语和内部言语两大类。
内部言语又分为口头言语和书面言语两大类。
高中语文研究性学习强调小组合作研究、强调研究信息、创意和成果的经常交流和共同分享。
这就需要口头言语—口语交际来完成;高中语文研究成果的表达主要应由书面言语来担任,当然,研究性学习成果表达的方式是多样化的。
在进行语文研究性学习时,尤其不能离开内部言语。
特别是阅读活动中作品内涵的多义性和模糊性,常常遇到“只可意会,不可言传”的情况,必须借助内部言语—思考问题时对自己发出言语的活动才能完成。
显而易见,高中语文研究性学习是提高学生言语的水平的有效途径。
3、陶冶学生的情操。
高中语文研究性学习要充分发挥语文学科的自身优势,弘扬和培养民族精神,使学生受到优秀文化的熏陶,塑造热爱祖国和中华文明、献身人类进步事业的精神品格,形成健康美好的情感和奋发向上的人生态度,受到美好情操的陶冶。
(1)培养学生的道德感。
道德感是人根据道德规范来评价社会现象时所体验到的情感。
在研究性学习过程中,学生选读经典名著和其他优秀读物,与文本展开对话。
通过阅读和思考,领悟其丰富内涵,探讨人生价值和时代精神,会逐步形成自己的思想、行为准则,树立积极向上的人生理想、增强为民族振兴而努力的使命感和社会责任感,形成评价社会现象的道德感。
高中研究性论文范文参考第1篇研究性学习是高等教育的最后一个内容,其目标与实现的标准应该是一致的,但是我们在进行研究性学习的时候往往是不能很好的去完成研究性学习的内容。
在研究性学习的过程中要进一步地培养学生的科学素养,以及在研究性学习的过程中要培养学生科学的思维方法,培养他们的创造力,这样才能让学生更好的适应未来的社会,更好的发展。
研究性学习是以自主学习为主,以提高学生自主性为辅的学习方式,它是在教师的指导下主动地、积极地、富有创造性地学习的学习过程,并且在教师引导下,以学生积极主动的态度参与和探索问题的学习活动中来。
教师要充分了解、尊重、发挥学生的主体性、主体性,让学生在自主性学习中,自己去获得知识,获得能力,获得成功,从而培养学生的创造力、思维能力和合作精神,培养学生的实践能力。
我觉得研究性学习的主要目的是提高学生的科学素养,培养学生的创造性思维,使其在科学素养的过程中逐渐成长。
因此,我觉得在进行研究性学习的时候,要注意从实际出发,从实践中学习,从自己所学到的理论知识中汲取营养,不断地加以创新。
在学生在自主性学习的过程中,自己要注意不断的积累,不断地丰富,不但要有创造性,更要具有思维能力。
在教师指导下,学生自主学习的过程中,教师要善于组织、指导,培养每个学生的能力,让他们在自主学习中获得成功。
在研究性学习的过程中,要培养学生自主学习的能力,首先是教师要有一定的创新精神,教师要不断地更新知识,提高自己的教学水平。
教师在这一过程中要不断地创新,要不断地进行知识探索。
其次是学生要有一定的创新意识,只有这样,才能把知识有效地转化成自己的知识,使自己的知识更丰富。
在研究性学习过程中,学生要有一定的创新意识,只有这样,才能更好的完成创新型人才的任务。
我觉得在学校创造性的开展活动中,我们可以让每个学生在各种活动中都能参与其中,使他们在活动中,在活动中获得知识。
这就要求我们教师要善于创新,要不断地开拓创新。
再次是在创新的实践过程中,教师要注意教育方式和教学艺术的创新,要不遗余力的帮助学生树立起科学的探索精神,要有终身学习的意识。
《流形学习算法数据适用性问题的研究》篇一一、引言随着大数据时代的来临,数据分析和处理已成为各领域研究的重要一环。
流形学习作为一种新型的非线性降维方法,在处理复杂数据时展现出强大的能力。
然而,流形学习算法在数据适用性方面仍存在诸多问题。
本文旨在研究流形学习算法在数据适用性方面的问题,分析其存在的挑战和解决方法,以期为相关研究提供有益的参考。
二、流形学习算法概述流形学习是一种基于流形结构的降维方法,通过寻找高维数据在低维流形上的投影,实现数据的降维和可视化。
流形学习算法包括局部线性嵌入、拉普拉斯特征映射、等距映射等方法,具有优秀的非线性降维能力,能够有效地揭示数据的内在结构。
三、流形学习算法数据适用性问题尽管流形学习算法在非线性降维方面表现出色,但在实际应用中仍存在数据适用性问题。
这些问题主要表现在以下几个方面:1. 数据分布问题:流形学习算法假设数据分布在低维流形上,当数据分布不满足这一假设时,算法的性能会受到影响。
例如,当数据具有复杂的分布或噪声干扰时,算法的准确性会降低。
2. 参数设置问题:流形学习算法中涉及许多参数设置,如近邻数、核函数等。
这些参数的设置对算法的性能具有重要影响。
然而,目前尚无有效的参数设置方法,往往需要依靠经验或试错法,导致算法的稳定性和可解释性较差。
3. 数据量问题:流形学习算法在处理大规模数据时,计算复杂度较高,容易陷入过拟合。
此外,当数据量不足时,算法的降维效果可能不理想。
4. 实际应用问题:不同领域的数据具有不同的特性和需求,如何将流形学习算法应用于具体领域,解决实际问题,仍需进一步研究。
四、解决方法与策略针对流形学习算法在数据适用性方面的问题,本文提出以下解决方法与策略:1. 改进算法适应性:针对不同类型的数据分布,可以尝试改进流形学习算法的适应性。
例如,采用更灵活的核函数或引入其他降维技术来提高算法的鲁棒性。
2. 优化参数设置:针对参数设置问题,可以尝试采用自动调参技术或贝叶斯优化等方法来优化参数设置,提高算法的稳定性和可解释性。
高中研究性学习论文题目:如何提高高中生的研究性学习能力?摘要:本文主要探讨如何提高高中生的研究性学习能力。
研究性学习是一种以问题为导向、通过探究、发现和解决问题来促进学生知识、技能和能力发展的学习方式。
该方式能够提高学生的创新意识、批判思维、自主学习和合作学习能力。
本文提出了一些实践性的措施,包括课堂教学、实验研究、学术活动、科技竞赛和社会实践等,旨在帮助高中生提高研究性学习能力,提高其综合素质。
关键词:研究性学习,高中生,措施,综合素质一、引言随着社会的发展,素质教育成为当今教育的重要任务,研究性学习成为重要学习方式之一。
研究性学习是一种以问题为导向、通过探究、发现和解决问题来促进学生知识、技能和能力发展的学习方式。
研究性学习重在生动活泼地引导学生关注、理解、解决具体问题,使学生在实践中掌握知识和运用能力,形成自主的、分析问题的思维能力。
高中生正值学科知识逐渐拓宽的时期,研究性学习能够激发他们的学习热情、提高他们的探究能力和创新意识。
如何提高高中生的研究性学习能力,成为当今教育界需要深入研究和解决的问题。
二、措施介绍1. 课堂教学课堂教学是高中生接受知识的重要方式之一。
如何通过课堂教学提高高中生的研究性学习能力呢?(1)引导学生独立提出问题和议题。
老师可以鼓励学生对教材内容提出疑问,引导他们进一步思考、探究,以此提高学生的研究性学习能力,促进他们主动学习。
(2)通过案例分析加深学生对知识的理解和应用能力。
在课堂上,老师可以针对特定的案例,引导学生进行分析,与实际情况联系,加深他们对知识的理解和应用能力。
(3)鼓励学生进行小组讨论和分享。
在课堂上,可以将学生分成小组,针对特定问题开展探究性课堂活动,鼓励学生相互分享、交流见解,提高他们的合作和交流能力。
2. 实验研究实验研究是研究性学习的重要方式之一,能够提高学生的科学思维、观察判断和操作实践能力。
(1)建立实验研究平台。
学校可以建立实验研究平台,提供相关设备和资源,为学生提供最基本的实验条件。
研究性学习论文范文【摘要】研究性学习重在教学中,创设一种类似于学术(或科学)研究的情景,通过教师的指导,学生自主、独立地参与实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达和交流等活动,去获取知识、应用知识、掌握技能、解决问题,促进情感与态度的发展,特别是探索精神和创新能力的发展,帮助学生“学会学习”。
关键词:研究性学习;研究性教学;小课题研究一、建立明确的学习目标在高中阶段学习中,学生的主动性已经有了很高的提升,但是在这个过程中,作为学生很容易犯一个错误,就是认为自己的学习目标已经非常明确,认为提升成绩是自主学习的第一要务,这种观念不能说错误,但是在实际应用上却存在偏差,很容易导致学生的学习成绩没有明显提升,反而会打击学习的主动性。
我们在进行语文学习的时候,一定要注意建立明确的学习目标,在学习的过程中对自己的要求更加细致化,从一个小目标开始,逐渐进行学习深入,这样学习的过程中会逐渐建立起学习成功的成就感,还能让学习的主动性更加稳定。
举例来说,高中语文学习中难点很多,但是大多数同学认为作文写作是高中语文学习的难点,在学习的过程中,很难进行自主写作练习,因此我们可以将学习目标分开进行,先进行字词句的通顺联系,然后考虑如何将语句扩充,使文章更具文学性,这样分层次进行练习,前期的练习过程中可以不用写完整的作文,按照自己的学习计划先进行片段写作,然后慢慢扩充内容进行作文练习,这样学生的写作就更加具备整体性和自觉性,长期按照这个学习计划进行,明确自己的学习目标,那么我们的学习自觉性必然会上升。
二、主动参与教学活动作为我们这一代的高中生,在长期的学习过程中都是接受老师的被动进行学习,虽然素质教育推行很多年,但是小时候学习的教学方式对自己的影响很深,因此在进入高中阶段之后,很难进行自主学习,主要是因为我们对于教学参与度不高,因此为了培养自己的自主学习能力,我们要注意多跟教师进行沟通,主动参与到教学活动中,帮助自己提高学习能力。
研究性学习论文引言研究性学习是指学生通过自主探究和深入研究的方式来获取知识和技能的一种学习方式。
与传统的教师中心教学相比,研究性学习注重学生的主动参与和自主学习,培养学生的独立思考能力和问题解决能力。
本文将探讨研究性学习的定义、特点以及对学生学习效果的影响。
定义和特点研究性学习的定义研究性学习是一种基于问题、自主探究和深入研究的学习方法。
它强调学生的主体地位,通过学生自主提出问题、进行探究和实验、整理和分析数据等活动,培养学生的科学思维和创新能力。
研究性学习的特点1.学生主体性:研究性学习注重学生的主动参与和自主学习,学生在探究和研究过程中扮演主角,教师则变成学生学习的指导者和合作者。
2.问题导向:研究性学习以问题为导向,学生从问题出发、开展研究,通过问题的探究与解决来获取新知识。
3.独立思考:研究性学习培养学生的独立思考能力,鼓励学生提出自己的观点和见解,并通过数据和证据来支持自己的观点。
4.合作学习:研究性学习鼓励学生之间的互相合作和交流,培养学生的团队合作能力和沟通能力。
5.实践应用:研究性学习强调将学到的知识和技能应用于实际情境中,让学生能够解决实际问题和面对现实挑战。
研究性学习对学生学习效果的影响培养学生的学习动机和兴趣研究性学习激发学生的学习兴趣和动机,通过自主探究和深入研究的方式让学生对学习内容产生浓厚的兴趣。
研究表明,学生参与研究性学习后,对学习的主动性和积极性有了明显的提升。
培养学生的创新能力研究性学习注重培养学生的创新思维和解决问题的能力。
在研究性学习中,学生通过自主提出问题、进行探究和实验,培养了他们的创造力和创新能力。
培养学生的批判性思维和分析能力研究性学习鼓励学生从不同角度思考问题,培养学生的批判性思维和分析能力。
学生在进行研究过程中需要对问题进行分析和评估,培养了他们的思辨能力和理性思维能力。
培养学生的合作与沟通能力研究性学习注重学生之间的互相合作和交流。
在研究性学习中,学生需要与同伴合作解决问题,培养了他们的合作与沟通能力,并提高了他们的团队协作精神。
研究性学习探讨论文摘要:我校性的开展,首先组织师生学习相关文件资料,提高对研究性课程的认识,增强开展研究性学习的主动性和自觉性。
为保证研究学习顺利进行,加强了三级组织管理,强化学生的自我管理。
为提高研究性学习的实效性,使研究性学习与学科教学紧密结合,在课堂教学过程中,体现学科知识的探索性、直观性和实践性。
学校的活动与研究性学习密切结合,体现研究性学习探索性、开放性和性。
学校与科研单位联合搞课题试验,不断深化研究性学习,体现研究性学习的创造性和实践性。
根据国家基础课程结构革新的精神,我校在进一步完善现有学科课程教学教研的同时,积极开展了研究性学习。
研究性学习它既是一门暂新的课程,又是一种新的学习方式,在进行的过程中有许多值得探索,为了使研究性学习有序有效地进行和可持续地,我校研究性学习的具体做法如下:一、提高思想认识加强组织领导提高思想认识主要有三个方面:1、提高干部教师的课程认识。
研究性学习课是必修课,不是可有可无的随意课,保证课时,每周三节,排在课表中,按时实施课程计划。
2、提高干部教师的职责认识。
教师在研究性学习过程中是参与者、组织者、指导者。
学校先后两次派出领导干部到上海参加研究性学习培训班,组织全校教师学习上海研究性学习开展的经验。
学校制定了研究性课程指导教师工作职责10条,要求教师认真执行工作职责条例,不断提高工作的主动性和指导能力。
学校付给教师一定课时费。
3、提高学生的主体认识。
师生必须明确在研究性学习的全程中,学生是主体,是主要的研究人员,教师不能包办代替,应当放手叫学生去研究,真正体现出学生的自主学习、合作学习和探究学习。
为保证研究性学习顺利开展,加强三级组织管理:校级领导小组负责对研究性学习宏观规划和全面领导;班级领导小组由班主任和指导教师负责对班级各课题组的组织和指导;课题组的组长负责组织本课题组同学的分工和合作,共同完成课题研究的具体目标。
实施三全管理:全面、全员、全程的管理。
研究性学习论文范文参考(2)
一、大学物理研究性学习的必要性
大学物理教学包括力学、热学、光学、电磁学、机械振动与波动、量子理论、现代物理等。
有大量的概念、模型、定理和定律。
这些研究和分析问题的方法,对于学生树立唯物主义世界观,培养探索和创新精神,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力具有重要意义。
由于教学内容量大和课时非常有限之间的矛盾,传统的教师课堂教学方法难以达到“让学生掌握物理基本概念和规律,掌握物理的思维方法和技能,理论联系实际,运用物理规律解决实际问题”的原定目标,这对大学物理的教与学提出了新的要求。
在“95”后的新时期下,大学生思想独立、思维灵活,善于探索问题,敢于质疑,不满足于老师教给他们的东西,不再“迷信”所谓的标准答案。
传统的“课堂讲授法”已难以适应时代的变化。
高校物理教学过程中,教师要营造良好的物理学习氛围,从日常生活中或科研课题上激发学生的兴趣,使学生主动参与、积极思考和解决问题,使学生产生自信和成就感,使学生在无形中更爱物理、更爱物理,由被动的“要我学”转变为主动的“要我学”。
在此过程中,师生之间、师生与教师之间的相互交流与讨论,有助于加深对物理现象的认识,掌握物理规律,运用物理公式解决实际问题。
与20世纪相比,高校教师
的整体素质水平不断提高。
一般来说,他们都经历过硕士甚至博士阶段的学习,具备独立从事科研的能力。
以江苏大学为例。
近五年来,江苏大学新招聘的青年教师均具有博士学位,承担了一定的科研任务和项目。
也就是说,将研究性学习引入大学物理教学的条件已经成熟,这是当前大学生的迫切要求。
小学生研究性学习论文范文如今,人们对小学教育问题的关注程度逐渐提高。
今天小编为大家准备了小学生研究性学习论文范文,欢迎阅读!小学科学教育师资培养路径【摘要】本文在结合高等师范学校的实际和小学科学教育发展需要的基础上,重点探讨了小学科学教育工作者专业成长的规律,以期为师范院校培养合格的小学科学教育师资寻找出一条道路。
【关键词】小学;科学教育;培养;路径高师科学教育与小学科学课程对接问题的研究,是一项面向基础教育新课程改革的多层面探讨。
我们从理论和实践层面探讨高师科学教育的培养目标、课程体系和课堂教学等与小学科学课程的关系,使其培养的教师更能适应小学科学教育的需要。
“高师科学课程与小学科学教育对接问题的研究”将根据高等师范学校的实际,结合小学科学教育发展的实际,正确研判其发展的规律,则是当下小学科学教育应有之义。
其内容主要包括:1.小教专业培养目标研究。
从适应小学科学教育工作需求的视角,探讨小学教育专业毕业生的专业知识、专业技能、专业情意结构。
2.小教专业科学课程体系研究。
研究小教专业科学课程的构成及其比例关系及相关科学课程的标准与实施方案等。
3.科学活动课程研究。
一是通过校本活动课程的开发,将原来的科技节、兴趣组、学生社团等课程化、系列化。
二是根据学校现有设施和学校建设发展,构建科学实践基地,建设百果区、百草区、天象馆等多个区域的“科技园”供学生观察、实习和使用。
4.科学课程课堂教学研究。
探讨高师科学课程对小学科学课知识的融合、方法的渗透、实验规范的引导、探究技能的显性训练等。
5.与小学的合作互动研究。
探索高师与小学新的合作交流机制,一是实践基地的拓展,为师范生观察、体验小学科学教育提供保障;二是聘请小学科学教育的名师为未来教师进行方法引领、案例分析、综合实践设计指导等;三是高师教师参与小学相关课题、教学实践的指导、研究。
6.高师科学课程的学习评价研究。
一是突出小课题研究等研究性学习过程在学习评价中的作用;二是充分体现学生在专题实践、小学科学优课观摩、科普宣传等学习过程中的表现。
研究型学习论文流行学习研究论文
流形学习的研究
摘要:文章介绍了流形学习基本思想、目前的最新研究成果,同时,简要叙述了流形学习算法的概念。
流形学习作为一种新兴的降维手段,其目的是发现嵌入在高维欧氏空间中的低维光滑流形数据结构,并给出有效的低维表示。
目前,随着计算机信息网络的飞速发展,流形学习已成为模式识别、机器学习和数据挖掘等领域的热点研究项目。
关键词:流形学习;模式识别;维数降维;机器学习
人类社会已经迈入了信息时代,信息量,信息传播的速度,信息处理的速度以及应用信息的程度等都以几何级数的方式在增长,在信息时代的科学研究过程中,不可避免的会遇到大量的高维数据,为了从海量的高维数据中获取低维流形结构数据,即找到高维空间中的低维流形,以实现维数的约简化或者数据的可视化。
假设采样的数据是均匀位于一个高维欧氏空间中的低维流形,而我们所研究的流形学习就是发现嵌入在高维数据空间中的低维流形结构,并给出一个有效低维表示。
利用这种方法不但能够较好地处理由于海量高维数据所产生的“维数灾难”问题,而且可以从观测到的数据现象中去寻找事物的本质,解决信息资源巨大浪费与知识匮乏之间的矛盾,从而能够进一步得到产生数据的内在规律。
1流形学习研究对数据降维的作用及意义
随着科学技术的进步,尤其是现代信息产业的发展,把我们带入
了一个崭新的信息时代。
为了从海量的高维数据中获取低维流形结构数据,找到高维空间中的低维流形结构,以实现维数的约简化或者数据的可视化。
在实际的应用中,从高维数据中采集的观测点可以通过相应映射模拟成可能带有噪音的低维非线性流形上的样本点或者逼近这些样本点的数据。
因此,数据降维尤其是非线性降维已经成为了数据挖掘的一个较为重要的手段,而其中进行降维的目的是为了从高维空间中寻找出隐藏在其中的低维结构。
在近几年的研究中,非线性降维在机器学习、数据挖掘、计算机视觉和图像分析等许多研究领域都吸引了研究人员们的广泛关注。
目前,在流形学习的研究中已经发展出了一些有效的算法来进行非线性降维。
假设采样的数据是均匀位于一个高维欧氏空间中的低维流形,而我们所研究的流形学习就是发现嵌入在高维数据空间中的低维流形结构,并给出一个有效低维表示。
利用这种方法不但能够较好地处理由于海量高维数据所产生的“维数灾难”问题,而且可以从观测到的数据现象中去寻找事物的本质,解决信息资源巨大浪费与知识匮乏之间的矛盾,从而能够进一步得到产生数据的内在规律。
流形学习方法是模式识别中的基本方法,分为线性流形学习算法和非线性流形学习算法,线性方法就是传统的线性判别分析(LDA)和方法如主成分分析(PCA),非线行流形学习算法包括等距映射(Isomap)和拉普拉斯特征映射(LE)等。
如何从大量的数据库中排除种种繁杂冗余的信息,从中提取有价
值的信息,并且进一步提高信息的利用率和使用率,发现数据中存在的关系和规则,掌握现有数据预测未来发展趋势的能力。
从几何学角度来看,这种嵌入在高维数据中的低维线性或非线性流行的维数约简,很好的保留了原始数据的基本几何性,就是说在高维空间中相邻的点在嵌入空间中也相邻。
在目前的维数简约算法中,利用独立分量分析、主成分分析(PCA)等方法可以很好的处理高维数据集中具有线性结构和高斯分布的数据集,例如,主成分分析将方差的大小作为衡量信息量多少的标准,当方差越大时,提供的信息越多,方差越小时,提供的信息越小。
在处理图像上,傅里叶变换将数据集变换到频域进行约简,小波变换增加时域信息。
但是,当数据集在高维空间呈现高度扭曲,用以上方法处理高维非线性数据集并不能找到其真正的分布结构。
而就现实中的实验数据来说,一般都是非线性数据,并且一般都是分布在高维空间中,所以流形学习提供了一种新的研究途径,一种非线性降维技术,目的是寻找嵌入在高维数据中的低维流形结构,这种嵌入方法保留了原始实验数据的几何特性,即在高维空间中临近的点在嵌入空间中也相邻。
低维空间中的特定的流形结构减少了数据空间变化的自由度,这是是数据规律性的发现,由此可以实现高维数据降维的目的。
2流形学习的算法
2.1流形学习的定义
流形学习基本思想为:是一种新的机器学习方法,我们可以把高维观测空间中的点看作是由少数的、具有独立变量的、共同作用在观测样本空间的一个流形,为了把该数据集进行降维,需要通过某种算法,得到观测空间卷曲的流形或发现其内在的主要变量。
2.2基于流形学习的方法——局部线性嵌入LLE
(locally linear embedding)
局部线性嵌入LLE算法的基本思想:局部线性嵌入算法是一种依赖于局部线性的流形算法,假定观测数据集位于一个高维空间的低维嵌入流形上,并且嵌入空间与内在低维空间对应的局部邻域中数据点保持相同的局部近邻关系。
2.3基于流形学习的方法——ISOMAP
首先提出多维尺度变换(MDS)这个概念。
MDS 是一种非监督的维数约简方法,MDS的基本思想:约简后低维空间中任意两点间的距离应该与它们在原始空间中的距离相同。
2.4拉普拉斯特征映射(Laplacian Eigenmap)
基本思想:在高维空间中离得很近的点投影到低维空间中的象也应该离得很近,通过使用两点间的加权距离作为损失函数,可求得相应的降维结果。
3结语
流形学习的主要目的是找出嵌入在高维空间中的低维流形结构,这种算法作为一种新的数据降维方法,解决了降维的问题。
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