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关于 $L_1$ over $L_2$ 最小化的部分光滑性、活动集识别与快速算法

最优化与控制 2024-01-30 v1

摘要

L1/L2L_1/L_2 范数比作为一种稀疏性度量出现,并因其三个优点而备受关注:(i) 与 L1L_1 相比,对 L0L_0 的逼近更锐利;(ii) 无参数且尺度不变;(iii) 在高度相干矩阵下比 L1L_1 更具吸引力。在本文中,我们首先建立了 L1L_1 over L2L_2 最小化相对于活动流形 M{\cal M} 的部分光滑性质,并证明了其邻近正则性。其次,我们揭示了 ADMMp_p(或 ADMMp+^+_p)能够在有限次迭代内识别出活动流形。这一发现有助于更深入地理解 L1L_1 over L2L_2 最小化相关的优化景观。第三,我们提出了一种新的启发式算法框架,将 ADMMp_p(或 ADMMp+^+_p)与针对活动流形 M{\cal M} 量身定制的全局半光滑牛顿法相结合。这种混合方法利用了两种方法的优势来增强收敛性。最后,通过广泛的数值模拟,我们展示了我们的启发式算法在稀疏恢复方面优于现有 SOTA 方法的优越性。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.15405,
  title  = {On Partly Smoothness, Activity Identification and Faster Algorithms of $L_1$ over $L_2$ Minimization},
  author = {Min Tao and Xiao-Ping Zhang and Zi-Hao Xia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.15405},
  year   = {2024}
}