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NETT:用深层神经网络解决反问题。 (英语) Zbl 1456.65038号

摘要:从间接测量中恢复函数或高维参数向量是各种科学领域的中心任务。解决此类反问题的几种方法得到了很好的发展和理解。最近,出现了利用深度学习和神经网络解决反问题的新算法。虽然这些技术仍处于初级阶段,但在低剂量CT或各种稀疏数据问题等应用中表现出惊人的性能。然而,在反问题的深度学习方面,理论成果很少。本文对所提出的NETT(network Tikhonov)方法进行了完全收敛性分析。NETT考虑由训练好的神经网络定义的正则化子值较小的近似数据一致解。我们得到了良好的结果和定量的误差估计,并提出了一种训练正则化子的可能策略。我们的理论结果和框架不同于以往使用神经网络求解逆问题的任何工作。提出了一种可能的数据驱动正则化器。给出了一个层析稀疏数据问题的数值结果,该结果表明,即使对于训练数据中不同类型的未知量,NETT也具有良好的性能。为了导出收敛性和收敛率结果,我们引入了一个基于绝对Bregman距离的新框架,将标准Bregman距离从凸推广到非凸情况。

MSC公司:

65J22型 抽象空间反问题的数值解法
62G05型 非参数估计
68T07型 人工神经网络与深度学习
94A08型 信息与通信理论中的图像处理(压缩、重建等)
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