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通过(0<q\leqsleat 1)的(ell_q\)-最小化得到欠定线性系统的最稀疏解。 (英语) Zbl 1171.90014号

Simon Foucart和Ming Jun Lai的论文位于应用线性代数、反问题理论和优化理论之间的接口。事实上,许多实际问题或连续问题(积分方程形式)的离散化版本要求线性方程组的近似解,通常“解”未确定。他们的动机可能来自数据挖掘、统计、科学或工程。虽然经典的目标在于解决方案的最高准确性,但问题的经常病态性(或病态性)与解决方案的高度敏感性(或不稳定性、复杂性)及其选择有关;这两个目标构成了一种权衡。由于这些原因,引入正则化(例如,Tikhonov正则化)是为了降低复杂性,从而稳定(正则化)解,基本上,通过使解“小”——在其范数或“微分”解的范数(一阶、二阶减活体等)的意义上——小。例如,本文可以在精确性和稳定性之间权衡的框架中看待,它涉及解决方案的小(或大小)的各种概念,几何概念,特别是具有数字计算或统计意义的概念,与条目(“特征”)消失(稀疏性)有关。因此,本文研究了在误差容限下,未知状态变量的某些范数服从线性方程组或近似不等式约束的约束极小化问题。本研究涵盖了理论、方法和比较示例。
本文给出了欠定线性系统矩阵的一个条件,该条件保证了具有最小拟范数的系统的解也是最稀疏的。这推广并略微改进了\(\ell_1\)-范数的类似结果。然后,作者介绍了一种计算具有极小拟范数的解的简单数值格式,并研究了其收敛性。最后,他们显示了一些实验的结果,这些实验表明,\(\ell_q \)-方法比其他可用方法性能更好。
本文结构良好,分为五个部分,即介绍、通过(ellq)最小化进行精确恢复、从不完美数据中进行近似恢复、算法描述和数值实验绘制了成功频率与iternations数、成功频率与指数、成功频率和稀疏度的关系图,并对具有任意项的稀疏向量的五种算法进行了比较。也就是说,这些算法是引入的过程,实际上是竞争的,以及正交贪婪算法、正则化正交匹配追踪、(ell_1)-最小化和重加权(ell_1-)-最小化。
事实上,如本报告所示,来自金融数学和风险管理、运筹学、自然科学、工程和高科技的各种类型和背景的现实挑战,未来可能会受益于明确、精心编写和证明的贡献及其提出的解决方法。

MSC公司:

90立方 非线性规划
41A27型 近似理论中的逆定理
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全文: 内政部

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