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噪声可分性下非负矩阵分解的Hottopixx方法的改进。 (英语) Zbl 1495.15021号

让\(\mathbb{右}_+^{d\timesn})是大小为(d\times n)的所有非负矩阵的集合。假设\(V\in\mathbb{右}_+^{d \ times n}\),并且设\(r \)为因子分解秩。非负矩阵分解(NMF)问题包括寻找因子{右}_+^{d\times r}\)和\(H\in\mathbb{右}_+^(V)的{r\times n})最小化(V)和乘积(WH)之间的差距。这个问题是NP-hard。
在可分性假设下(本文中已说明),该问题可以使用一种称为Hottopixx的算法进行数值求解。在某些可分离NMF问题中,算法对噪声的鲁棒性是成功的关键。Hottopixx已被证明对噪声具有鲁棒性。然而,这也有一个缺点。Hottopixx及其后处理需要在运行之前估计要分解的矩阵中涉及的噪声级,因为它们将其用作输入数据的一部分。噪声级估计不是一件容易的任务。在本文中,作者克服了这一缺点。

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15A23型 矩阵的因式分解
65层99 数值线性代数
90C05(二氧化碳) 线性规划
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参考文献:

[1] U.M.C.Arauíjo、B.T.C.Saldanha、R.K.H.Galva͂o、T.Yoneyama、H.C.Chame和V.Visani,光谱多成分分析中变量选择的连续投影算法,化学。智力。实验室系统。,57(2001),第65-73页。
[2] S.Arora、R.Ge、Y.Halpern、D.Mimno和A.Moitra,《具有可证明保证的主题建模实用算法》,载于《第三十届国际机器学习会议(ICML)论文集》,2013年。
[3] S.Arora、R.Ge、R.Kannan和A.Moitra,《计算非负矩阵因式分解——可验证性》,第44届计算理论研讨会论文集,2012年,第145-162页·Zbl 1286.15014号
[4] S.Arora、R.Ge和A.Moitra,《学习主题模型——超越SVD》,第53届计算机科学基础年度研讨会论文集,2012年,第1-10页。
[5] V.Bittorf、B.Recht、C.Re和J.A.Tropp,用线性程序分解非负矩阵,摘自《神经信息处理系统进展学报》,2012年第25期,第1223-1231页。
[6] D.Donoho和V.Stodden,非负矩阵因式分解何时给出正确的分解?,《神经信息处理系统进展学报》(NIPS)第16期,2003年,第1141-1148页。
[7] X.Fu,K.Huang,N.D.Sidiropoulos和W.-K.Ma,《信号和数据分析的非负矩阵分解:可识别性、算法和应用》,IEEE信号处理。Mag.,36(2019),第59-80页。
[8] N.Gillis,稀疏和通过数据预处理的唯一非负矩阵分解,J.Mach。学习。研究,13(2012),第3349-3386页·Zbl 1436.15013号
[9] N.Gillis,Hottopixx的稳健性分析,分解非负矩阵的线性规划模型,SIAM J.Matrix Anal。申请。,34(2013),第1189-1212页·Zbl 1286.15016号
[10] 吉利斯,稳健非负盲源分离的逐次非负投影算法,SIAM J.成像科学。,7(2014),第1420-1450页·Zbl 1296.65065号
[11] N.Gillis,《可分离的简单结构矩阵分解:组合方法的稳健性》,摘自《IEEE声学、语音和信号处理国际会议论文集》,2019年,第5521-5525页。
[12] N.Gillis,非负矩阵分解,SIAM,费城,2020年·Zbl 1470.68009号
[13] N.Gillis和R.Luce,使用线性优化的鲁棒近可分非负矩阵分解,J.Mach。学习。Res.,15(2014),第1249-1280页·Zbl 1319.90044号
[14] N.Gillis和R.Luce,带自学习的非负稀疏回归的快速梯度法,IEEE Trans。图像处理。,27(2018),第24-37页·Zbl 1409.94184号
[15] N.Gillis和S.A.Vavasis,可分离非负矩阵分解的快速鲁棒递归算法,IEEE Trans。模式分析。机器。智力。,36(2014),第698-714页·Zbl 1316.15015号
[16] W.-K.Ma、J.M.Bioucas-Dias、T.-H.Chan、N.Gillis、P.Gader、A.J.Plaza、A.Ambikapathi和C.Y.Chi,《高光谱分解的信号处理视角:来自遥感的见解》,IEEE信号处理。Mag.,31(2014),第67-81页。
[17] T.Mizutani,噪声可分性下非负矩阵因式分解的椭球舍入,J.Mach。学习。Res.,15(2014),第1011-1039页·Zbl 1319.65023号
[18] J.M.P.Nascimento和J.M.B.Dias,顶点成分分析:高光谱数据分解的快速算法,IEEE Trans。地质科学。遥感,43(2005),第898-910页。
[19] S.A.Vavasis,关于非负矩阵分解的复杂性,SIAM J.Optim。,20(2009),第1364-1377页·Zbl 1206.65130号
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