项目名称: 信号稀疏表示与重构的神经网络算法研究

项目编号: No.61473325

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 其他

项目作者: 李国成

作者单位: 北京信息科技大学

项目金额: 59万元

中文摘要: 本项目采用神经网络算法解决压缩感知理论中信号的稀疏表示与重构问题,针对信号的稀疏性特征和重构要求,在泛函空间和矩阵理论的框架下合理地构造出包含稀疏偏差项与稀疏诱导惩罚项的目标函数,理论上证明其与原问题的等价性。基于目标函数的性质,设计出快速解决稀疏表示与精确重构的神经网络算法,该网络具有良好的稳定性,可以快速收敛到问题的精确解,可弥补已有算法无法精确恢复信号、复杂度高、不能实时执行的缺陷。针对具体的视频时间序列信号,利用所设计的神经网路模型模拟电路实现,对所得到的时间序列视频信号的平滑性、稳定性、清晰度等性能进行评价,并与已有的算法进行比较。本项目为解决压缩感知理论中信号的实时合理的稀疏表示与精确重构问题提出了高效解决方法,可保证快速实时实现信号的压缩感知处理,为使用大规模集成电路(VLSI)重构模拟芯片来实现信号的稀疏表示和重构奠定了理论基础。

中文关键词: 稀疏表示;稀疏重构;压缩感知;神经网络;收敛性

英文摘要: The approach of this project is to solve sparse presentation and reconstruction problems in compressed sensing theory by neural network algorithm.In light of the sparse characteristics and the requirements on reconstruction,an object function with sparse deviation term and penalty term inducing sparse is properly constructed under functional space and matrix theory. The object function is proven to be equivalent to the original problem in theory.Based on the properties of the object function, neural network algorithm which can make sparse presentation quickly and reconstruction exactly is designed.The network has good stability and can converge to the precise solution of the problem quickly.This approach makes up the shortages of the existing algorithms which are highly complicated,unable to recover the signal exactly and unable to execute at real time.An Analog circuit is designed to realize the neural network model to process video time-sequence signal.The smoothness, stability and definition of the output signal are evaluated,comparison with existing algorithms is conducted as well. This project provides an efficient solution for proper real time sparse presentation and exact reconstruction of signals in compressed sensing theory.It ensures real time quick compressed sensing processing of signals and lays a theory foundation for using very-large-scale integration (VLSI) reconstruction analog chips to realize signal sparse presentation and reconstruction.

英文关键词: sparse representation;sparse reconstruction;compressed sensing;neural networks;convergence

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

这种方法被称为Sparse Coding。通俗的说,就是将一个信号表示为一组基的线性组合,而且要求只需要较少的几个基就可以将信号表示出来
专知会员服务
21+阅读 · 2021年7月31日
专知会员服务
22+阅读 · 2021年7月15日
[WWW2021]图结构估计神经网络
专知会员服务
42+阅读 · 2021年3月29日
专知会员服务
70+阅读 · 2020年12月7日
专知会员服务
75+阅读 · 2020年12月6日
专知会员服务
27+阅读 · 2020年10月24日
专知会员服务
73+阅读 · 2020年5月21日
深度学习模型压缩算法综述
极市平台
0+阅读 · 2021年12月3日
硬件加速神经网络综述
计算机研究与发展
24+阅读 · 2019年2月1日
基于LSTM深层神经网络的时间序列预测
论智
21+阅读 · 2018年9月4日
深度学习之视频图像压缩
论智
13+阅读 · 2018年6月15日
一文读懂图像压缩算法
七月在线实验室
15+阅读 · 2018年5月2日
如何设计基于深度学习的图像压缩算法
论智
40+阅读 · 2018年4月26日
基于信息理论的机器学习
专知
21+阅读 · 2017年11月23日
精品公开课 | 随机梯度下降算法综述
七月在线实验室
13+阅读 · 2017年7月11日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
64+阅读 · 2022年4月13日
Arxiv
26+阅读 · 2018年9月21日
Arxiv
15+阅读 · 2018年6月23日
小贴士
相关VIP内容
专知会员服务
21+阅读 · 2021年7月31日
专知会员服务
22+阅读 · 2021年7月15日
[WWW2021]图结构估计神经网络
专知会员服务
42+阅读 · 2021年3月29日
专知会员服务
70+阅读 · 2020年12月7日
专知会员服务
75+阅读 · 2020年12月6日
专知会员服务
27+阅读 · 2020年10月24日
专知会员服务
73+阅读 · 2020年5月21日
相关资讯
深度学习模型压缩算法综述
极市平台
0+阅读 · 2021年12月3日
硬件加速神经网络综述
计算机研究与发展
24+阅读 · 2019年2月1日
基于LSTM深层神经网络的时间序列预测
论智
21+阅读 · 2018年9月4日
深度学习之视频图像压缩
论智
13+阅读 · 2018年6月15日
一文读懂图像压缩算法
七月在线实验室
15+阅读 · 2018年5月2日
如何设计基于深度学习的图像压缩算法
论智
40+阅读 · 2018年4月26日
基于信息理论的机器学习
专知
21+阅读 · 2017年11月23日
精品公开课 | 随机梯度下降算法综述
七月在线实验室
13+阅读 · 2017年7月11日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员