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受 $\ell_0$ 启发的低秩稀疏子空间聚类

机器学习 2018-12-18 v1 计算机视觉与模式识别 最优化与控制 机器学习

摘要

在许多应用中,高维数据点可由低维子空间很好地表示。为识别这些子空间,捕捉数据的全局与局部结构十分重要,这通过在对数据表示矩阵施加低秩与稀疏约束来实现。在低秩稀疏子空间聚类(LRSSC)中,核范数与 1\ell_1 范数被用于度量秩与稀疏性。然而,核范数与 1\ell_1 范数的使用导致过惩罚问题且只是对原问题的近似。本文中,我们提出两种基于 0\ell_0 拟范数的正则化。首先,给出基于极小极大凹惩罚多元推广的正则化(GMC-LRSSC),其包含 0\ell_0 拟范数正则化目标的全局极小解。随后,我们引入 Schatten-0(S0S_0)与 0\ell_0 正则化目标,并使用近端平均方法近似联合解的近端映射(S0/0S_0/\ell_0-LRSSC)。所得非凸优化问题使用交替方向乘子法求解,并建立了两种算法的收敛条件。在合成与四个真实数据集上取得的结果,与最先进方法相比显示了 GMC-LRSSC 与 S0/0S_0/\ell_0-LRSSC 的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.06580,
  title  = {$\ell_0$-Motivated Low-Rank Sparse Subspace Clustering},
  author = {Maria Brbić and Ivica Kopriva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.06580},
  year   = {2018}
}