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对称与 ah-对称广义逆的 1-范数最小化与最小秩结构稀疏性:秩一与秩二

最优化与控制 2020-10-23 v1 统计理论 统计理论

摘要

广义逆在统计学及应用矩阵代数的其他领域中十分重要。实矩阵 AA 的\emph{广义逆}是满足 Moore-Penrose (M-P) 性质 AHA=AAHA=A 的矩阵 HH。若 HH 还满足 M-P 性质 HAH=HHAH=H,则称其为\emph{自反的}。广义逆的自反性等价于最小秩,这是极受青睐的性质。我们考虑与计算 AA 的各种\emph{稀疏}自反广义逆相关的对称性方面。如常,我们使用(向量)1-范数最小化来同时诱导稀疏性并控制元素量级。当 AA 对称时,对称的 HH 极受青睐,但对 HH 作此限制通常无法得到 1-范数最小化的自反广义逆。我们研究一种块构造方法,以产生结构化且具保证稀疏性的对称自反广义逆。令 AA 的秩为 rr,我们确立此类 1-范数最小化广义逆在以下情形是 1-范数最小化的对称广义逆:(i) r=1r=1,以及 (ii) r=2r=2AA 非负。我们考虑的另一对称性方面关联于另一 M-P 性质:若 AHAH 对称,则 HH 是\emph{ah-对称的}。ah-对称性足以使广义逆经由 x:=Hbx:=Hb 用于求解最小二乘问题 min{Axb2: xRn}\min\{\|Ax-b\|_2:~x\in\mathbb{R}^n\}。我们研究一种列块构造方法,以产生结构化且具保证稀疏性的 ah-对称自反广义逆。我们确立此类 1-范数最小化的 ah-对称广义逆在以下情形是 1-范数最小化的 ah-对称广义逆:(i) r=1r=1,以及 (ii) r=2r=2AA 满足一技术条件。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.11406,
  title  = {1-norm minimization and minimum-rank structured sparsity for symmetric and ah-symmetric generalized inverses: rank one and two},
  author = {Luze Xu and Marcia Fampa and Jon Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.11406},
  year   = {2020}
}

备注

arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1903.05744