朱丹;罗斯玛丽·雷诺。;李洪伟;刘天佑 使用最小内存分离势场数据的快速非凸低秩矩阵分解。 (英语) Zbl 1468.65039号 反向探测。成像 15,第1号,159-183(2021). 摘要:提出了一种用于位场数据分离的快速非凸低秩矩阵分解方法。采用一种快速随机奇异值分解算法,得到了大尺寸轨迹矩阵(也是块Hankel矩阵)的奇异值分解,该算法以最小的内存存储实现了块Hankel-矩阵-向量的快速乘法。这种快速块Hankel矩阵随机奇异值分解算法被集成到Altproj公司算法,这是一种解决鲁棒主成分分析优化问题的标准非凸方法。将这种改进的估计集成到部分奇异值分解中,避免了鲁棒主成分分析优化问题中轨迹矩阵的构造。因此,可以计算大尺寸的重磁数据矩阵,并以更好的计算效率实现位场数据分离。所提出的算法也是鲁棒的,因此,很容易确定与算法相关的参数。针对不同大小的合成重力和磁性数据矩阵的分离,对比了在有和没有低秩矩阵的有效估计的情况下该算法的性能。这些结果表明,该算法不仅计算效率更高,而且精度更高。此外,还有可能解决更大的问题。例如,对于所采用的计算环境,大小大于(205乘以205)的矩阵会生成“内存不足”异常而没有改进,而大小为(2001乘以2001)的矩阵现在可以用(1062.29)s计算。最后,将该算法应用于安徽铜陵地区实际重磁数据的分离。根据分离的异常推断可能出现矿化的区域。 MSC公司: 65层55 低阶矩阵逼近的数值方法;矩阵压缩 86A20型 潜力,探矿 86A22型 地球物理学中的反问题 关键词:重磁数据;低阶方法;势场分离;最小内存存储的快速算法 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{D.Zhu}等人,《反问题》。成像15,编号1,159--183(2021;Zbl 1468.65039) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] W.B.Agocs,最小二乘剩余异常测定,地球物理学,16,686-696(1951)·数字对象标识代码:10.1190/1.1437720 [2] A.贝克;M.Teboulle,线性逆问题的快速迭代收缩阈值算法,SIAM成像科学杂志,2183-202(2009)·Zbl 1175.94009号 ·doi:10.1137/080716542 [3] D.S.扫帚头;G.P.King,从实验数据中提取定性动力学,Physica D:非线性现象,20,217-236(1986)·Zbl 0603.58040号 ·doi:10.1016/0167-2789(86)90031-X [4] H.Q.Cai,J.-F.Cai,T.Wang和G.Yin,用于鲁棒谱稀疏信号恢复的加速结构交替投影,预印本,http://arXiv.org/abs/1910.05859, (2020). [5] E.J.Candès、X.D.Li、Y.Ma和J.Wright,稳健主成分分析?,美国医学会杂志,58(2011),第11条,第37页·Zbl 1327.62369号 [6] K.C.Clarke,最优二阶导数和向下压缩滤波器,地球物理学,34,424-437(1969) [7] M.Fedi;T.Quarta,潜在场异常区域-残留和局部分离的小波分析,地球物理勘探,46,507-525(1998)·数字对象标识代码:10.1046/j.1365-2478.1998.00105.x [8] N.Golyandina;一、弗洛林斯基;K.Usevich,通过2D奇异频谱分析对数字地形模型进行滤波,国际生态学与发展杂志,8,81-94(2007) [9] N.Golyandina;一、弗洛林斯基;K.Usevich,通过2D奇异谱分析过滤数字地形模型,国际生态学与发展杂志,8,81-94(2007) [10] 侯振中;杨伟川,小波变换与中国重力异常的多尺度分析,中国地球物理学报,40,85-95(1997)·Zbl 1269.65043号 ·数字对象标识代码:10.1137/090771806 [11] N.Halko;P.Martinsson;J.A.Tropp,《寻找随机结构:构建近似矩阵分解的概率算法》,《SIAM评论》,53,217-288(2011)·Zbl 1215.65080号 ·数字对象标识代码:10.1137/090771806 [12] E.自由;F.伍尔夫;P.Martinsson;V.Rokhlin;M.Tygert,矩阵低阶近似的随机算法,美国国家科学院学报,10420167-20172(2007)·Zbl 1215.65080号 ·doi:10.1073/pnas.0709640104 [13] 林振中、张海勇,视觉分析中的低阶模型,,Elsevier Science Publishing Co Inc,纽约,2017年·Zbl 1453.68003号 [14] 林振中,陈明明,马友友,精确恢复受损低秩矩阵的增广拉格朗日乘子方法,预印本,arXiv:1009.5055,(2013)·Zbl 1322.65052号 ·doi:10.1007/s11075-014-9930-0 [15] L.Lu;徐文华;S.Z.Qiao,具有最小内存存储的多级块Hankel矩阵的快速奇异值分解,《数值算法》,69,875-891(2015)·Zbl 1322.65052号 ·doi:10.1007/s11075-014-9930-0 [16] A.曼达尔;和S.Niyogi,《滤波器辅助的二维经验模式分解:重力异常区域剩余分离的混合方法》,《应用地球物理杂志》,159,218-227(2018)·数字对象标识代码:10.1190/1.1443041 [17] K.L.Mickus;C.L.V.艾肯;W.D.Kennedy,使用最小曲率技术分离区域剩余重力异常,地球物理学,56,279-283(1991)·数字对象标识代码:10.1190/1.1443041 [18] P.Netrapalli、联合国Niranjan、S.Sanghavi、A.Anandkumar和P.Jain,非凸稳健PCA,神经信息处理系统的研究进展,(2014),第1107-1115页·数字对象标识代码:10.1190/1.1443775 [19] R.S.Pawlowski,电位场异常增强的优先延拓,地球物理学,60,390-398(1995)·数字对象标识代码:10.1190/1.1443775 [20] R.S.Pawlowski;R.O.Hansen,通过维纳滤波分离重力异常,地球物理学,55,539-548(1990)·数字对象标识代码:10.1190/1.1442865 [21] A.Spector;F.S.Grant,解释航磁数据的统计模型,地球物理学,35,293-302(1970)·数字对象标识代码:10.1190/1.1440092 [22] F.拍摄,检测湍流中的奇怪吸引子,动力系统和湍流,沃里克1980, (1981), 366-381. ·Zbl 0900.86003号 ·doi:10.1016/0167-2789(95)00265-0 [23] S.Vatankhah,R.A.Renaut和V.E.Ardestani,使用随机奇异值分解对重力数据进行正则化聚焦三维反演的快速算法,地球物理,83(2018),G25-G34。 [24] A.A.Tsonis;J.B.Elsner,绘制大气中热带和高纬度之间的通信通道,《物理D:非线性现象》,92,237-244(1996)·Zbl 0900.86003号 ·doi:10.1016/0167-2789(95)00265-0 [25] S.Vatankhah、R.A.Renaut和V.E.Ardestani,使用随机奇异值分解对重力数据进行正则化聚焦三维反演的快速算法,地球物理学,83(2018),G25-G34·Zbl 1008.65103号 [26] S.Vatankhah,S.Liu,R.A.Renaut,X.Hu和J.Baniamerian,改进随机奇异值分解在重磁数据反演中的应用,地球物理学,第85页(2020年),G93-G107·doi:10.21236/ADA513248 [27] C.R.Vogel,反问题的计算方法工业和应用数学学会,费城,2002年·Zbl 1008.65103号 ·doi:10.1002/cjg2.171 [28] J.Wright;马云(Y.Ma);J.Mairal;G.萨皮罗;T.Huang;S.C.Yan,计算机视觉和模式识别的稀疏表示,IEEE学报,981031-1044(2010)·doi:10.21236/ADA513248 [29] 杨伟川;石祖奎;侯振中;郑振英,重力异常多重分解的离散小波变换,中国地球物理学报,44529-537(2001)·doi:10.1002/cjg2.171 [30] L.L.Zhang;T Y.Hao;江文伟,利用三维主成分分析和纹理分析分离位场数据,国际地球物理杂志,1791397-1413(2009)·doi:10.1111/j.1365-246X.2009.04357.x [31] S.Zhang和M.Wang,利用低阶Hankel结构校正同时的不良测量,2018 IEEE信息理论国际研讨会(ISIT),(2018),646-650。 [32] D.Zhu,H.W.Li,T.Y.Liu,L.H.Fu和S.H.Zhang,位场数据分离的低秩矩阵分解法,地球物理学,第85页(2020年),G1-G16。 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。