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高维数据集下对称不定核矩阵的快速确定性逼近

数值分析 2021-12-30 v2 数值分析

摘要

核方法在机器学习的各种应用中频繁使用。对于大规模高维应用,核方法的成功依赖于操作某些大型稠密核矩阵 K 的能力。大量文献致力于研究对称半正定(SPSD)核,其中 Nystrom 方法通过选择地标点计算核矩阵的低秩逼近。在本文中,我们研究用于逼近对称不定核矩阵以及 SPSD 核矩阵的 Nystrom 方法。我们首先为一般对称核矩阵建立理论框架,为地标点的选择提供理论指导。然后我们利用差异理论提出锚网方法,以最优复杂度计算精确的 Nystrom 逼近。锚网方法完全在数据集上操作,不需要访问 KK 或其矩阵-向量乘积。在各类核(不定和 SPSD 的)以及机器学习数据集上的结果表明,与最先进的 Nystrom 方法相比,新方法以更低的计算成本实现了更好的精度和稳定性。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.05215,
  title  = {Fast deterministic approximation of symmetric indefinite kernel matrices with high dimensional datasets},
  author = {Difeng Cai and James Nagy and Yuanzhe Xi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.05215},
  year   = {2021}
}

备注

27 pages, 16 figures