当前位置:主页 > 科技论文 > 数学论文 >

凸与半非负矩阵分解的近点梯度方法研究

发布时间:2018-10-13 17:24
【摘要】:非负矩阵分解是高维非负数据降维中的一类重要数学模型,最近已经得到了大量研究观测。半非负矩阵分解与凸非负矩阵分解是针对一般数据而被Ding等[9]引入,他们是非负矩阵分解的推广,使得数据更有解释性。Ding等[9]提出了乘法更新策略,但对于大维数据,这种算法一般收敛很慢。在这篇文章中,我们对于半与凸非负矩阵分解给出了近点梯度方法,利用非光滑分析与Kurdyka-?ojasiewicz(KL)函数性质,我们证明了算法的收敛性。近些年一种Nesterov-类外推技术经常被采用去加速一些针对凸优化的梯度方法,所以我们尝试用这一技术去加速这非凸的半非负矩阵分解与凸非负矩阵分解问题,得到了很好的效果,使得算法的收敛速度得到了大幅度提高。在人工合成和真实数据集上的实验显示,我们的算法较之前的乘法更新策略在收敛速度方面提高至少10倍,在稀疏性和正交性方面略有提高,人工合成数据集上的分类实验显示,我们的算法是更有效的。
[Abstract]:Non-negative matrix factorization is an important mathematical model for dimensionality reduction of high-dimensional non-negative data. Semi-nonnegative matrix factorization and convex nonnegative matrix factorization are introduced by Ding et al. [9] for general data. They generalize non-negative matrix factorization, which makes the data more interpretive. Ding et al. [9] put forward multiplication updating strategy, but for large dimensional data, This algorithm generally converges very slowly. In this paper, we give the near-point gradient method for the semi-convex nonnegative matrix decomposition. By using the nonsmooth analysis and the properties of Kurdyka-?ojasiewicz (KL) functions, we prove the convergence of the algorithm. In recent years, a Nesterov- class extrapolation technique is often used to accelerate some gradient methods for convex optimization, so we try to accelerate the problem of nonconvex semi-negative matrix decomposition and convex non-negative matrix decomposition by using this technique, and get good results. The convergence speed of the algorithm is greatly improved. Experiments on artificial and real datasets show that our algorithm is at least 10 times faster in convergence speed and slightly more sparse and orthogonal than the previous multiplication update strategy. The classification experiments on synthetic data sets show that our algorithm is more effective.
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O151.21

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 宋金歌;杨景;陈平;佘玉梅;;一种非负矩阵分解的快速稀疏算法[J];云南民族大学学报(自然科学版);2011年04期

2 尹星云;;非负矩阵分解的基本原理和研究现状分析[J];科技资讯;2011年35期

3 程明松;刘勺连;;一种实用快速非负矩阵分解算法[J];大连理工大学学报;2013年01期

4 唐晓芬;陈莉;;最大相关熵非负矩阵分解在基因表达数据聚类中的应用[J];计算机与应用化学;2013年11期

5 曾文梅;;基于半监督非负矩阵分解的人流量分析[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;2011年02期

6 孟佳音;刘丁酉;;基于分布估计算法的非负矩阵分解[J];湖北民族学院学报(自然科学版);2012年03期

7 王雪明;王套;;非负矩阵分解的相关讨论[J];湖南农机;2013年09期

8 曹胜玉;刘来福;;非负矩阵分解及其在基因表达数据分析中的应用[J];北京师范大学学报(自然科学版);2007年01期

9 李巧;孔薇;;改进的非负矩阵分解在基因表达数据中的应用[J];信息技术;2010年12期

10 陈清华;陈六君;郭金忠;;二进制约束下的NMF方法及其应用[J];北京师范大学学报(自然科学版);2009年01期

相关会议论文 前10条

1 孙江明;李通化;;非平滑三维非负矩阵分解[A];第九届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2007年

2 蒋永锴;叶东毅;;基于稀疏非负矩阵分解的自动多文摘方法[A];中国计算机语言学研究前沿进展(2007-2009)[C];2009年

3 马帅;吴飞;杨易;邵健;;基于稀疏非负矩阵分解的图像检索[A];第七届和谐人机环境联合学术会议(HHME2011)论文集【oral】[C];2011年

4 徐利民;龚珊;余再军;;奇异值分解与非负矩阵分解色在数据降维方面的特性分析[A];2010年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2010年

5 蔡蕾;朱永生;;基于稀疏性非负矩阵分解和支持向量机的轴心轨迹图识别[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年

6 蒋霈霖;;KL散度下的非负矩阵分解[A];中国自动化学会中南六省(区)2010年第28届年会·论文集[C];2010年

7 杨宝;朱启兵;黄敏;;基于非负矩阵分解一稀疏表示分类的玻璃缺陷图像识别[A];第24届中国控制与决策会议论文集[C];2012年

8 钱乐乐;高隽;徐小红;;非负性约束的图像稀疏编码[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年

9 朱昊;黄源水;付梦印;;基于NMF的道路识别算法在野外环境感知中的应用[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年

10 郑能恒;蔡毅;李霞;Tan Lee;;基于非负矩阵分解和向量相似测度的语音与音乐分离算法[A];第十一届全国人机语音通讯学术会议论文集(一)[C];2011年

相关博士学位论文 前8条

1 胡俐蕊;非负矩阵分解方法及其在选票图像识别中的应用[D];安徽大学;2013年

2 殷海青;图像分析中的非负矩阵分解理论及其最优化和正则化方法研究[D];西安电子科技大学;2011年

3 杨洪礼;非负矩阵与张量分解及其应用[D];山东科技大学;2011年

4 史加荣;多尺度张量逼近及应用[D];西安电子科技大学;2012年

5 方蔚涛;人脸识别特征抽取算法的研究[D];重庆大学;2012年

6 刘昱昊;基于非负矩阵分解算法的人脸识别技术的研究[D];吉林大学;2014年

7 郭炜炜;基于张量表示的多维信息处理方法研究[D];国防科学技术大学;2014年

8 刘亚楠;基于图和低秩表示的张量分解方法及应用研究[D];安徽大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 谢昊;非负矩阵分解初始化及其应用[D];暨南大学;2015年

2 王一;凸与半非负矩阵分解的近点梯度方法研究[D];东北师范大学;2015年

3 郭建虎;非负矩阵分解方法及其在人脸识别中的应用[D];兰州理工大学;2010年

4 蒋冀翔;基于非负矩阵分解的信息获取方法研究[D];东南大学;2006年

5 谭青青;基于非负矩阵分解的肿瘤基因表达谱数据分析[D];安徽大学;2015年

6 马帅;基于稀疏非负矩阵分解的图像检索[D];浙江大学;2012年

7 周丹;非负矩阵分解及其在人脸识别中的应用[D];大连海事大学;2013年

8 易利红;非负矩阵分解及其在能力验证中的应用[D];山西大学;2013年

9 黄明明;稀疏图正则非负矩阵分解及其在人脸识别中的应用[D];北京交通大学;2015年

10 张宇飞;加稀疏约束的非负矩阵分解[D];大连理工大学;2010年



本文编号:2269375

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/yysx/2269375.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户e5f56***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com