Question

Difficulty: MediumGeometrik Yorum ve Diklik (Ortogonallik) Özelliği

Temel Bileşenler Analizi (TBA) uygulamasında, pp adet birbiriyle ilişkili değişkenden elde edilen yeni bileşenlerin geometrik temsili ve bu süreçteki diklik (ortogonallik) şartı ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

  1. Temel bileşen eksenleri, verinin yayılımını temsil eden sabit yoğunluk elipsoidinin ana eksenleri yönündedir ve bu eksenler birbirine dik (ortogonal) olacak şekilde konumlandırılmıştır.Answer
  2. B
    Değişkenler arasındaki toplam varyansın korunabilmesi için temel bileşen eksenleri genellikle birbirleriyle dar açı yapacak şekilde (eğik) döndürülür.
  3. C
    Geometrik olarak TBA işlemi, değişkenlerin orijinal koordinat sisteminde herhangi bir döndürme yapmadan sadece verinin merkezini orijine taşıyan bir öteleme işlemidir.
  4. D
    Elde edilen temel bileşenlerin her birinin varyansı (özdeğeri), orijinal değişkenlerin varyanslarının aritmetik ortalamasına eşit olacak şekilde normalize edilir.
  5. E
    TBA'da kullanılan dönüşüm matrisi ortogonal bir matris olmadığından, yeni eksen takımı üzerinde gözlemlerin birbirine olan uzaklıkları korunmaz.

Answer

Temel bileşen eksenleri, verinin yayılımını temsil eden sabit yoğunluk elipsoidinin ana eksenleri yönündedir ve bu eksenler birbirine diktir.
Temel Bileşenler Analizi, verinin çok değişkenli uzaydaki yayılımını (varyansını) temel alarak yeni bir koordinat sistemi oluşturur. Geometrik olarak bu, verinin etrafını saran elipsoidin ana eksenlerinin bulunmasıdır. Bu eksenler (özvektörler) matematiksel olarak birbirine diktir ve bu sayede yeni bileşenler arasında korelasyon bulunmaz.

Step-by-Step Solution

1
TBA'nın geometrik amacını belirle.
TBA, orijinal pp değişkenli uzayda verinin en fazla yayıldığı (varyansın maksimum olduğu) yönleri bulur.
Bu yönler, varyans-kovaryans matrisinin özvektörlerine karşılık gelir.
2
Eksenlerin birbirine göre konumunu analiz et.
Varyans-kovaryans matrisi simetrik olduğundan, farklı özdeğerlere karşılık gelen özvektörler birbirine diktir (ortogonaldir).
Yeni oluşturulan temel bileşenlerin birbiriyle ilişkisiz (korelasyonsuz) olması için bu diklik şarttır.
3
Elipsoid ile olan ilişkiyi kur.
Çok değişkenli normal dağılım varsayımı altında veri bulutu bir elipsoid oluşturur. TBA bu elipsoidi, eksenleri koordinat sistemine paralel olacak şekilde döndürür.
İlk temel bileşen elipsoidin en uzun ekseni, ikincisi ise ona dik olan en uzun ikinci ekseni temsil eder.

Key Concept

TBA, varyans-kovaryans matrisinin özvektörlerini kullanarak yapılan ortogonal bir döndürme (rigid rotation) işlemidir.

Practice More

Özdeğerlerin toplamının (İz) ve çarpımının (Determinant) dönüşüm öncesi ve sonrası korunma özelliklerini inceleyebilirsiniz.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question