We devise coresets for kernel $k$-Means with a general kernel, and use them to obtain new, more efficient, algorithms. Kernel $k$-Means has superior clustering capability compared to classical $k$-Means, particularly when clusters are non-linearly separable, but it also introduces significant computational challenges. We address this computational issue by constructing a coreset, which is a reduced dataset that accurately preserves the clustering costs. Our main result is a coreset for kernel $k$-Means that works for a general kernel and has size $\mathrm{poly}(k\epsilon^{-1})$. Our new coreset both generalizes and greatly improves all previous results; moreover, it can be constructed in time near-linear in $n$. This result immediately implies new algorithms for kernel $k$-Means, such as a $(1+\epsilon)$-approximation in time near-linear in $n$, and a streaming algorithm using space and update time $\mathrm{poly}(k \epsilon^{-1} \log n)$. We validate our coreset on various datasets with different kernels. Our coreset performs consistently well, achieving small errors while using very few points. We show that our coresets can speed up kernel $k$-Means++ (the kernelized version of the widely used $k$-Means++ algorithm), and we further use this faster kernel $k$-Means++ for spectral clustering. In both applications, we achieve up to 1000x speedup while the error is comparable to baselines that do not use coresets.


翻译:我们为内核 $k$-Means 设计核心套件,用普通内核来获取新的、更有效率的算法。 Kernel $k$-Means 与古典的美元-Means 相比,拥有更高的组群能力,特别是当集群不线性分离时,它也带来了巨大的计算挑战。我们通过构建一个核心套件来解决这个计算问题,这是一个减少的数据集,可以准确保存集群成本。我们的主要结果是为内核 $k$-Means 的核心套件,该套件为一般内核工作,并且有美元-美元(poly}(klepsol)-Means) 的大小。我们的新核心套件既能概括,又能大大改进所有以前的结果;此外,它也可以在时间-线性内建一个核心套件,比如美元-美元-美元-套件-套件的内值-内值-套件-内值-美元-内值-内值-内值-内值-内值-内值的内值-值-内值-内值-内值的内值-内值-内值-内存的值-值-值-内值-内值-内值-内值-内值-值-内算算算算算-值-值-值-值-内值-内,并用一个基值-内基值-内-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内值-内存-内存-内存-内存-内存-内存-内-内-内-内-内-内-内-内-内存-内-内-内-内-内-内-内-内-内存-内-内-内-内存-内存-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内-内存-内存-内-内存-内存-内存-内存-

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
84+阅读 · 2020年12月5日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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
0+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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月17日
Prefix-Free Coding for LQG Control
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
Arxiv
31+阅读 · 2020年9月21日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
84+阅读 · 2020年12月5日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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
0+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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员