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Oja 在线主成分分析的扩散近似

数值分析 2023-01-05 v1 数值分析 动力系统 概率论

摘要

Oja 的主成分分析(PCA)算法是实践中用于降维的方法之一。本文关注该离散算法的收敛性质。为此,我们将该算法视为参数空间与半群上的随机过程。我们用随机微分方程(SDE)对其进行近似,并证明 SDE 的大时间收敛以保证其性能。这一过程分三步完成。首先,离散算法可视为一个半群:Skφ=E[φ(W(k))]S^k\varphi=\mathbb{E}[\varphi(\mathbf W(k))]。其次,我们在 Stiefel 流形上构造随机微分方程(SDE),即扩散近似,以近似该半群。通过证明弱收敛,我们验证了该算法“接近于”这些 SDE。最后,我们利用 SDE 的可逆性证明长时间收敛。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.01339,
  title  = {Diffusion approximations of Oja's online principal component analysis},
  author = {Jian-Guo Liu and Zibu Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01339},
  year   = {2023}
}