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基于凸优化的稀疏污染观测精确张量填充

机器学习 2017-08-03 v1 计算机视觉与模式识别 信息论 math.IT 机器学习

摘要

本文对从随机污染条目子集中可证明地估计多维数组(特别是三阶张量)进行了严格分析。我们的研究在很大程度上依赖于最近提出的张量代数框架,在该框架中我们可以获得类似于矩阵 SVD 的张量奇异值分解 (t-SVD),并定义了一种称为管秩 (tubal rank) 的张量秩新概念。我们证明,只需求解一个最小化管核范数(管秩的凸替代)与 1\ell_1-范数加权组合的凸规划,就能以压倒性概率精确恢复一个不相干张量,前提是其管秩不太大且污染相当稀疏。有趣的是,我们的结果在同一代数设定下,将张量填充 (TC) 和张量主成分分析 (TRPCA) 问题的恢复保证作为特例包含在内。我们提出了一种交替方向乘子法 (ADMM) 算法来求解此优化问题。数值实验验证了我们的理论,实际应用证明了我们算法的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.00601,
  title  = {Exact Tensor Completion from Sparsely Corrupted Observations via Convex Optimization},
  author = {Jonathan Q. Jiang and Michael K. Ng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.00601},
  year   = {2017}
}

备注

36 pages, 9 figures