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Schatten-(p)非凸矩阵恢复投影梯度下降的收敛性分析。 (英文) Zbl 1331.65183号

摘要:矩阵秩最小化问题在许多工程应用中都会出现。由于这个问题是NP-hard问题,因此发展了矩阵秩极小化的非凸松弛,称为Schatten-(p)拟形式极小化((0<p<1)),以近似秩函数。我们研究了投影梯度下降算法在求解Schatten-(p)拟形式极小化((0<p<1))问题中的性能。基于矩阵约束等距性(M-RIP),给出了该算法的收敛保证和误差界,并证明了该算法对噪声具有鲁棒性,其收敛速度为指数。

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65年20月 数值算法的复杂性和性能
15A83号 矩阵完成问题
65层99 数值线性代数
90C25型 凸面编程
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Bahmani S,Raj B.线性规划约束最小二乘法投影梯度下降的统一分析。应用计算哈蒙分析,2013,34:366-378·Zbl 1268.65054号 ·doi:10.1016/j.acha.2012.07.004
[2] Blumensath T,Davies M.稀疏近似的迭代阈值法。傅里叶分析应用杂志,2008,14:629-654·Zbl 1175.94060号 ·doi:10.1007/s00041-008-9035-z
[3] Blumensath T,Davies M.压缩感知的迭代硬阈值法。应用计算哈蒙分析,2009,27:265-274·Zbl 1174.94008号 ·doi:10.1016/j.acha.2009.04.002
[4] 蔡建峰,坎迪斯·埃杰,沈振伟。矩阵补全的奇异值阈值算法。SIAM J Optim,2010,20:1956-1982·Zbl 1201.90155号 ·doi:10.1137/080738970
[5] Cai T,Zhang A.Sharp RIP适用于稀疏信号和低秩矩阵恢复。应用计算哈蒙分析,2013,35:74-93·Zbl 1310.94021号 ·doi:10.1016/j.acha.2012.07.010
[6] Cai T,Zhang A.多面体的稀疏表示以及稀疏信号和低秩矩阵的恢复。IEEE Trans Inform Theory,2014,60:122-132·Zbl 1364.94114号 ·doi:10.1109/TIT.2013.2288639
[7] Candès E J,Plan Y.从最少数量的噪声随机测量中恢复低秩矩阵的紧预言不等式。IEEE Trans Inform Theory,2011年,57:2342-2359·兹比尔1366.90160 ·doi:10.1109/TIT.2011.2111771
[8] Candès E J,Recht B.通过凸优化实现精确矩阵补全。《发现计算数学》,2009,9:717-772·Zbl 1219.90124号 ·doi:10.1007/s10208-009-9045-5
[9] 邓勇,戴强,刘润,等。基于非凸启发式恢复的低库结构学习。IEEE Trans Neural Netw学习系统,2013,24:383-396·doi:10.1109/TNNLS.2012.2235082
[10] Fazel M.矩阵秩最小化及其应用。博士论文。斯坦福:斯坦福大学,2002年
[11] Fornasier M,Rauhut H,Ward R。通过迭代重加权最小二乘最小化实现低秩矩阵恢复。SIAM J Optim,2011,21:1614-1640·Zbl 1236.65044号 ·数字对象标识代码:10.1137/100811404
[12] Foucart S.稀疏恢复算法:受限等距常数的充分条件。施普林格程序数学,2012,13:65-77·Zbl 1250.65057号 ·doi:10.1007/978-1-4614-0772-05
[13] Goldfarb D,Ma S.矩阵秩最小化不动点延拓算法的收敛性。Found Comput Math,2011年,11:183-210·Zbl 1219.90195号 ·doi:10.1007/s10208-011-9084-6
[14] 总D。从任何基础上的几个系数中恢复低秩矩阵。IEEE Trans Inform Theory,2011年,57:1548-1566·Zbl 1366.94103号 ·doi:10.1109/TIT.2011.2104999
[15] Gross D,Liu Y K,Flammia S T,等。压缩传感量子态层析成像。Phys Rev Lett,2010年,105:150401·doi:10.1103/PhysRevLett.105.150401
[16] Haldar,J。;Liang,Z.,具有部分可分离功能的时空成像:矩阵恢复方法,716-719(2010),纽约
[17] 纪浩。;刘,C。;沈振伟。;等。,使用低秩矩阵补全的鲁棒视频去噪,1791-1798(2010),加利福尼亚州旧金山
[18] Kramer F,Ward R.通过受限等距特性新建和改进了Johnson-Lindenstraus嵌入。SIAM数学分析杂志,2011,43:1269-1281·Zbl 1247.15019号 ·数字对象标识代码:10.1137/100810447
[19] Lai M,Xu Y,Yin W.无约束光滑lq极小化的改进迭代加权最小二乘法。SIAM J数字分析,2013,51:927-957·Zbl 1268.49038号 ·数字对象标识代码:10.1137/10840364
[20] Lee K,Bresler Y.ADMiRA:最小秩近似的原子分解。IEEE Trans Inform Theory,2010,56:4402-4416·Zbl 1366.94112号 ·doi:10.1009/TIT.2010.2054251
[21] Lewis A S.酉不变矩阵范数的凸分析。《凸分析杂志》,1995,2:173-183·Zbl 0860.15026号
[22] Lin J,Li S.矩阵秩最小化的投影Landweber迭代的收敛性。《应用计算哈蒙分析》,2014年,36:316-325·Zbl 1302.65144号 ·doi:10.1016/j.acha.2013.06.005
[23] Liu L,Huang W,Chen D R.Schatten p-范数极小化的精确最小秩逼近。计算机应用数学杂志,2014,267:218-227·Zbl 1293.65056号 ·doi:10.1016/j.cam.2014.02.015
[24] Liu Z,Vandenberghe L.核范数近似的内点法及其在系统辨识中的应用。SIAM J矩阵分析应用,2008,31:1235-1256·Zbl 1201.90151号 ·数字对象标识代码:10.1137/090755436
[25] Ma S,Goldfarb D,Chen L.矩阵秩最小化的不动点和Bregman迭代方法。数学课程,2011,128:321-353·Zbl 1221.65146号 ·doi:10.1007/s10107-009-0306-5
[26] Majumdar A,Ward R K。基于Schatten p范数最小化的稀疏MRI重建算法。磁共振成像,2011,29:408-417·doi:10.1016/j.mri.2010.09.001
[27] Marjanovic G,Solo V.关于lq优化和矩阵完备。IEEE Trans Signal Process,2012年,60:5714-5724·Zbl 1393.94353号 ·doi:10.1109/TSP.2012.212015
[28] Mazumder R,Hastie T,Tibshirani R.学习大型不完备矩阵的谱正则化算法。J Mach学习研究,2010,11:2287-2322·Zbl 1242.68237号
[29] Meka R,Jain P,Dhillon L S.通过奇异值投影保证秩最小化。ArXiv:0909.54572009年
[30] 莫汉,K。;Fazel,M.,《加权核规范最小化及其在系统识别中的应用》,2953-2959(2010),新泽西州皮斯卡塔韦
[31] 莫汉,K。;Fazel,M.,矩阵秩最小化的迭代加权最小二乘法,653-661(2010),新泽西州皮斯卡塔韦·doi:10.1109/ALLERTON.2010.5706969
[32] Needell D,Tropp J.CoSaMP:从不完整和不准确的样本中恢复迭代信号。《应用计算和谐分析》,2009年,26:301-321·Zbl 1163.94003号 ·doi:10.1016/j.acha.2008.07.002
[33] Netflix奖[在线]。可用:http://www.netflixprize.com/。 ·Zbl 1273.90156号
[34] Oymak,S.公司。;莫汉,K。;法泽尔,M。;等。,低秩矩阵恢复条件的简化方法,2318-2322(2011),新泽西州皮斯卡塔韦
[35] Recht B,Fazel M,Parrilo P.通过核范数最小化保证线性矩阵方程的最小秩解。SIAM版本,2010年,52:471-501·Zbl 1198.90321号 ·数字对象标识代码:10.1137/070697835
[36] 歌手A.从本地距离对全球定位的评论。美国国家科学院院刊,2008,105:9507·兹比尔1205.86043 ·doi:10.1073/pnas.0709842104
[37] 斯雷布罗,N。;雷尼,J.F.M。;Jakola,T.S.,《最大边际矩阵因式分解》(2005),剑桥-马萨诸塞州
[38] Toh K C,Yun S W。核范数正则化最小二乘问题的加速近似梯度算法。Pac J Optim,2010年,6:615-640·Zbl 1205.90218号
[39] 王浩,李S.低秩矩阵恢复的限制等距常数的界。科学中国数学,2013,56:1117-1127·Zbl 1273.90156号 ·doi:10.1007/s11425-013-4624-y
[40] Zhang H,Cheng L Z.矩阵补全的投影Landweber迭代。计算机应用数学杂志,2010,235:593-601·Zbl 1225.65049号 ·doi:10.1016/j.cam.2010.06.010
[41] Zhang M,Huang Z,Zhang Y.非凸矩阵恢复的限制p-等距性。IEEE Trans Inform Theory,2013年,59:4316-4323·Zbl 1364.94179号 ·doi:10.1109/TIT.2013.2250577
[42] 赵,B。;Haldar,J。;布林加,C。;等。,实时心脏MRI的低秩矩阵恢复,996-999(2010),纽约
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