Analyzing multi-way measurements with variations across one mode of the dataset is a challenge in various fields including data mining, neuroscience and chemometrics. For example, measurements may evolve over time or have unaligned time profiles. The PARAFAC2 model has been successfully used to analyze such data by allowing the underlying factor matrices in one mode (i.e., the evolving mode) to change across slices. The traditional approach to fit a PARAFAC2 model is to use an alternating least squares-based algorithm, which handles the constant cross-product constraint of the PARAFAC2 model by implicitly estimating the evolving factor matrices. This approach makes imposing regularization on these factor matrices challenging. There is currently no algorithm to flexibly impose such regularization with general penalty functions and hard constraints. In order to address this challenge and to avoid the implicit estimation, in this paper, we propose an algorithm for fitting PARAFAC2 based on alternating optimization with the alternating direction method of multipliers (AO-ADMM). With numerical experiments on simulated data, we show that the proposed PARAFAC2 AO-ADMM approach allows for flexible constraints, recovers the underlying patterns accurately, and is computationally efficient compared to the state-of-the-art. We also apply our model to a real-world chromatography dataset, and show that constraining the evolving mode improves the interpretability of the extracted patterns.


翻译:分析多路测量方法,以不同的方式对数据集进行差异分析,是不同领域的挑战,包括数据挖掘、神经科学和化学计量,例如,测量可能随着时间变化而变化,或具有不统一的时间轮廓。PARAFAC2模型已被成功地用于分析这些数据,允许以一种模式(即演进模式)对切片进行变化,从而允许基本要素矩阵(即演进模式)进行跨切片变化。适应PARAFAC2模型的传统方法是使用一种交替的、基于最小方位的算法,这种算法通过隐含地估计进化要素矩阵来处理PARAFAC2模型的经常性交叉产品限制。这种方法使这些因素矩阵的正规化变得具有挑战性。目前没有任何算法可以灵活地以一般惩罚功能和硬性限制来实施这种正规化。为了应对这一挑战并避免隐含的估算,我们在本文中建议采用一种算法,根据乘数的交替方向方法(AO-ADMM)来处理PARARAFAC2 A-AMAC2模型的不断交叉的算法。我们提议的ARO-AMADMMT方法允许灵活限制,并恢复了这些要素矩阵的可调节性。为了应对模型的可变现性,现在的精确的精确地和精确地计算,我们的数据模型的精确地计算方法也显示了我们的数据的精确地显示了一种状态。我们对世界的精确的精确的精确和精确的精确的精确的计算。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
48+阅读 · 2020年7月4日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
109+阅读 · 2020年5月15日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+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
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Learning to Refit for Convex Learning Problems
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月24日
Arxiv
10+阅读 · 2021年11月3日
Arxiv
9+阅读 · 2021年3月8日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25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