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具有自引导数据增强的异常值感知张量鲁棒主分量分析

数值分析 2025-04-28 v1 计算机视觉与模式识别 机器学习 数值分析

摘要

张量鲁棒主分量分析(TRPCA)是分解多维数据为低秩张量和异常值张量的基本技术,但现有方法依赖稀疏异常值假设,在结构性噪声下常常失效。本文提出一种自引导数据增强方法,通过自适应加权机制抑制异常值的影响,将原始TRPCA问题重新表述为标准的张量主分量分析(TPCA)问题。该模型包含一个优化驱动的加权方案,可在张量增强期间动态识别并降低异常值贡献。我们开发了一种高效的proximal块坐标下降算法,具有闭式更新,确保计算效率。通过将块坐标下降与最大化-最小化原理相结合的框架,保证了理论收敛性。在包含面部恢复、背景减除和光谱去噪等合成数据和真实数据集的Numerical实验中,结果表明该方法有效处理各种损坏模式,相较于当前最先进的方法,在准确性和计算效率方面均取得了改进。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.18323,
  title  = {Outlier-aware Tensor Robust Principal Component Analysis with Self-guided Data Augmentation},
  author = {Yangyang Xu and Kexin Li and Li Yang and You-Wei Wen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.18323},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 6 figures, 3 tables