In this paper, we introduce the Hessian-Schatten total-variation (HTV) -- a novel seminorm that quantifies the total "rugosity" of multivariate functions. Our motivation for defining HTV is to assess the complexity of supervised learning schemes. We start by specifying the adequate matrix-valued Banach spaces that are equipped with suitable classes of mixed-norms. We then show that HTV is invariant to rotations, scalings, and translations. Additionally, its minimum value is achieved for linear mappings, supporting the common intuition that linear regression is the least complex learning model. Next, we present closed-form expressions for computing the HTV of two general classes of functions. The first one is the class of Sobolev functions with a certain degree of regularity, for which we show that HTV coincides with the Hessian-Schatten seminorm that is sometimes used as a regularizer for image reconstruction. The second one is the class of continuous and piecewise linear (CPWL) functions. In this case, we show that the HTV reflects the total change in slopes between linear regions that have a common facet. Hence, it can be viewed as a convex relaxation (l1-type) of the number of linear regions (l0-type) of CPWL mappings. Finally, we illustrate the use of our proposed seminorm with some concrete examples.


翻译:在本文中,我们引入了赫森- 夏特总变换( HTV) -- -- 一种新颖的分母,它量化了多变函数的“ 精度” 。 我们定义赫森特的动机是评估受监督的学习计划的复杂性。 我们首先指定了适当的基底价值的巴纳赫空间, 这些空间配备了适当的混合温度类别。 然后我们展示了HTV对旋转、缩放和翻译的不易变性。 此外,它对于线性映射达到了最低值,它支持了普通直觉,即线性回归是最不复杂的学习模式。 其次,我们展示了计算两类功能的HTV的封闭形式表达方式。 第一个是具有某种一定规律性的索博列夫功能的类别。 我们展示了HTV与赫森- 沙特恩半温值相吻合,有时被用作图像重建的正规化因素。 第二个是连续和直线性( CPWL) 的类别。 在此情况下, 我们展示了HTV反映我们平面平面图在直线区域之间最终的变换式。

0
下载
关闭预览

相关内容

Python图像处理,366页pdf,Image Operators Image Processing in Python
专知会员服务
159+阅读 · 2020年1月16日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
193+阅读 · 2019年10月10日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
人工智能 | NAACL-HLT 2019等国际会议信息6条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年10月30日
笔记 | Deep active learning for named entity recognition
黑龙江大学自然语言处理实验室
24+阅读 · 2018年5月27日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2022年2月15日
Arxiv
5+阅读 · 2018年5月31日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
人工智能 | NAACL-HLT 2019等国际会议信息6条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年10月30日
笔记 | Deep active learning for named entity recognition
黑龙江大学自然语言处理实验室
24+阅读 · 2018年5月27日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员