罗伯塔·德·阿斯蒙迪斯;丹妮拉·迪·塞拉菲诺;德国兰迪 关于SDA和SDC梯度方法在求解线性不适定问题中的正则化行为。 (英语) Zbl 1382.65114号 J.计算。申请。数学。 302,81-93(2016). 摘要:我们分析了最近提出的两种梯度方法,SDA和SDC,用于离散线性逆问题的正则化性质。通过研究它们的滤波因子,我们表明,这些方法倾向于首先消除对应于大奇异值的梯度的特征分量,从而可以重建解的最重要部分,从而产生有用的滤波效果。对一些图像恢复问题进行的数值实验证实了这种行为。此外,实验表明,对于严重的病态问题和高噪声水平,SDA和SDC方法可以与共轭梯度(CG)方法竞争,因为它们比CG稍慢,但表现出更好的半收敛性。 引用于13文件 MSC公司: 65层22 数值线性代数中的不适定性和正则化问题 65层20 超定系统伪逆的数值解 关键词:离散线性反问题;最小二乘问题;迭代正则化;梯度法 软件:AIR工具;NESTA公司;恢复工具;规范化工具 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{R.De Asmundis}等人,《计算杂志》。申请。数学。302、81-93(2016年;Zbl 1382.65114) 全文: 内政部 链接 参考文献: [1] 英国,H.W。;汉克,M。;Neubauer,A.,(反问题的正则化。反问题的正规化,数学及其应用,第375卷(2000),Springer) [2] 贝里沙,S。;Nagy,J.G.,图像恢复的迭代方法,(Chjellappa,R.;Theodoridis,S.,信号处理学术出版社图书馆:第4卷。《图像、视频处理与分析》,《硬件、音频、声音和语音处理》(2014),学术出版社,193-247,(第7章) [3] Figueiredo,M.A.T。;诺瓦克,R.D。;Wright,S.J.,《稀疏重建的梯度投影:压缩传感和其他反问题的应用》,IEEE J.Sel。顶部。签名流程。,1, 4, 586-597 (2007) [4] Hansen,P.C.,秩亏和离散病态问题(1998),SIAM:SIAM Philadelphia [5] Morozov,V.A.,《病态问题的正则化方法》(1993),CRC出版社:佛罗里达州博卡拉顿CRC出版社·Zbl 0848.65046号 [6] Hansen,P.C。;O'Leary,D.P.,《L曲线在离散不适定问题正则化中的应用》,SIAM J.Sci。计算。,14, 6, 1487-1503 (1993) ·Zbl 0789.65030号 [7] Golub,G。;希思,M。;Wahba,W.,作为选择良好岭参数的方法的广义交叉验证,技术计量学,21,2,215-223(1979)·Zbl 0461.62059号 [8] Hanke,M.,(病态问题的共轭梯度类型方法。病态问题中的共轭梯度型方法,Pitman数学研究笔记(1995),Longman科学技术:Longman科技哈洛,埃塞克斯)·Zbl 0830.65043号 [9] Nagy,J.G。;Palmer,K.M.,最速下降,CG和不适定问题的迭代正则化,BIT,43,5,1003-1017(2003)·兹比尔1045.65034 [10] Barzilai,J。;Borwein,J.M.,两点步长梯度法,IMA J.Numer。分析。,8, 1, 141-148 (1988) ·Zbl 0638.65055号 [11] 弗里德兰德,A。;马丁内斯,J.M。;莫利纳,B。;Raydan,M.,具有延迟和推广的梯度法,SIAM J.Numer。分析。,36, 1, 275-289 (1999) ·兹伯利0940.65032 [12] Dai,Y.-H。;Yuan,Y.,交替最小化梯度法,IMA J.Numer。分析。,23, 3, 377-393 (2003) ·Zbl 1055.65073号 [13] Dai,Y.-H。;袁毅,单调梯度法分析,J.Ind.Manag。最佳。,1, 2, 181-192 (2005) ·Zbl 1071.65084号 [14] Dai,Y.-H。;海格,W.W。;希特科夫斯基,K。;Zhang,H.,无约束优化的循环Barzilai-Borwein方法,IMA J.Numer。分析。。分析。,26, 3, 604-627 (2006) ·Zbl 1147.65315号 [15] Yuan,Y.,最速下降法的新步长,J.Compute。数学。,24, 2, 149-156 (2006) ·Zbl 1101.65067号 [16] Yuan,Y.,梯度法的步长,AMS/IP Stud.Adv.Math。,42, 2, 785-796 (2008) ·Zbl 1172.90509号 [17] 弗雷索尔达蒂,G。;Zanni,L。;Zanghirati,G.,梯度方法中的新自适应步长选择,J.Ind.Manag。最佳。,4, 2, 299-312 (2008) ·Zbl 1161.90524号 [18] Fletcher,R.,有限记忆最速下降法,数学。程序。A、 135、1-2、413-436(2012)·Zbl 1254.90113号 [19] De Asmundis,R。;di Serafino,D。;里奇奥,F。;Toraldo,G.,《关于最速下降法的光谱特性》,IMA J.Numer。分析。,33, 4, 1416-1435 (2013) ·Zbl 1321.65095号 [20] De Asmundis,R。;di Serafino博士。;海格,W.W。;托拉尔多,G。;Zhang,H.,一种使用元步长的有效梯度方法,计算。最佳方案。申请。,59, 3, 541-563 (2014) ·Zbl 1310.90082号 [21] 阿舍尔,U.M。;van den Doel,K。;黄,H。;Svaiter,B.F.,梯度下降和快速人工时间积分,ESAIM:数学。模型。数字。分析。,43, 4, 689-708 (2009) ·Zbl 1169.65329号 [22] Cornelio,A。;波尔塔,F。;普拉托,M。;Zanni,L.,《关于离散反问题迭代正则化算法的滤波效果》,《反问题》,29,12,第125013页,(2013)·Zbl 1292.65032号 [23] Hansen,P.C.,正则化工具:用于分析和解决离散不适定问题的Matlab包,Numer。算法,6,1,1-35(1994)·Zbl 0789.65029号 [24] Akaike,H.,《关于概率分布的逐次变换及其在最佳梯度法分析中的应用》,《Ann.Inst.Statist》。数学。东京,11,1,1-16(1959)·Zbl 0100.14002号 [25] Nocedal,J。;Sartenaer,A。;朱,C.,关于最速下降法中梯度范数的行为,计算。最佳方案。申请。,22, 1, 5-35 (2002) ·Zbl 1008.90057号 [26] Hansen,P.C。;Koldborg,T.K.,图像去模糊正则化迭代中的噪声传播,电子。事务处理。数字。分析。,31, 204-220 (2008) ·Zbl 1171.65032号 [27] 贝特罗,M。;Boccacci,P.,《成像逆问题导论》(1998),IOP出版社:布里斯托尔IOP出版社·Zbl 0914.65060号 [28] Chan,T。;Shen,J.,《图像处理与分析:变分、PDE、小波和随机方法》(2005),SIAM:SIAM Philadelphia,PA,USA·Zbl 1095.68127号 [29] Hansen,P.C。;Nagy,J.G。;O'Leary,D.P.,《消除模糊图像》。矩阵、光谱和滤波(2006),SIAM:美国宾夕法尼亚州费城SIAM·Zbl 1112.68127号 [30] Vogel,C.R.,《反问题的计算方法》(2002),SIAM:美国宾夕法尼亚州费城SIAM·Zbl 1008.65103号 [31] 莫雷,J.J。;Toraldo,G.,有界约束二次规划问题的算法,数值。数学。,55, 4, 377-400 (1989) ·Zbl 0675.65061号 [32] Dai,Y.-H。;Fletcher,R.,大型箱约束二次规划的投影Barzilai-Borwein方法,Numer。数学。,100,1,21-47(2005年)·Zbl 1068.65073号 [33] Benvenuto,F。;Zanella,R。;Zanni,L。;Bertero,M.,非负最小二乘图像去模糊:改进的梯度投影方法,逆问题,26,2,文章025004 pp.(2010)·兹比尔1186.94007 [34] Hansen,P.C。;Saxild-Hansen,M.,AIR Tools-代数迭代重建方法的MATLAB包,J.Compute。申请。数学。,236, 8, 2167-2178 (2012) ·Zbl 1241.65042号 [36] Calvetti,D。;兰迪,G。;赖切尔,L。;Sgallari,F.,不适定问题的非负性和迭代方法,反问题,20,61747-1758(2004)·Zbl 1077.65041号 [37] Loris,I。;贝特罗,M。;De Mol,C。;Zanella,R。;Zanni,L.,通过步长选择规则实现(ell_1)约束信号恢复的加速梯度投影方法,应用。计算。哈蒙。分析。,27, 2, 247-254 (2009) ·Zbl 1170.65318号 [38] 贝克尔,S。;Bobin,J。;Candes,E.,NESTA:一种快速准确的稀疏恢复一阶方法,SIAM J.Imaging Sci。,4, 1, 1-39 (2011) ·Zbl 1209.90265号 [39] 兰迪,G。;Loli Piccolomini,E.,用Tikhonov正则化对泊松腐蚀图像进行非负去模糊的改进牛顿投影方法,Numer。算法,60,1(2012)·Zbl 1241.65059号 [40] De Angelis,P.L。;Toraldo,G.,关于投影梯度法的识别特性,SIAM J.Numer。分析。,30, 5, 1483-1497 (1993) ·Zbl 0802.65080 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。