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通过矩阵草图恢复稀疏矩阵

数值分析 2013-11-12 v1 信息论 math.IT

摘要

在本文中,我们考虑从矩阵草图 Y=AXBTY = AX B^T 恢复未知稀疏矩阵 XX 的问题。YY 的维度小于 XX,且 AABB 为已知矩阵。利用 Kronecker 运算将其转换为向量形式后,该问题可使用标准压缩感知 (CS) 理论求解。在这种情况下,测量矩阵具有 Kronecker 积结构。然而,随着矩阵维度的增加,相关的计算复杂度使其应用变得不可行。我们将快速迭代收缩阈值算法 (FISTA) 和正交匹配追踪 (OMP) 两种算法扩展至矩阵形式以求解此问题,而无需使用 Kronecker 积。虽然带有矩阵输入的 FISTA 和 OMP 在性能上被证明与其带有 Kronecker 积的向量对应版本相当,但以矩阵形式求解被证明在计算上更高效。我们表明,与 OMP 相比,带有矩阵输入的 FISTA 相较于其向量形式所实现的计算增益更为显著。

关键词

引用

@article{arxiv.1311.2448,
  title  = {Recovery of Sparse Matrices via Matrix Sketching},
  author = {Thakshila Wimalajeewa and Yonina C. Eldar and Pramod K. Varshney},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1311.2448},
  year   = {2013}
}