Dictionary learning aims to find a dictionary under which the training data can be sparsely represented, and it is usually achieved by iteratively applying two stages: sparse coding and dictionary update. Typical methods for dictionary update focuses on refining both dictionary atoms and their corresponding sparse coefficients by using the sparsity patterns obtained from sparse coding stage, and hence it is a non-convex bilinear inverse problem. In this paper, we propose a Rank-One Matrix Decomposition (ROMD) algorithm to recast this challenge into a convex problem by resolving these two variables into a set of rank-one matrices. Different from methods in the literature, ROMD updates the whole dictionary at a time using convex programming. The advantages hence include both convergence guarantees for dictionary update and faster convergence of the whole dictionary learning. The performance of ROMD is compared with other benchmark dictionary learning algorithms. The results show the improvement of ROMD in recovery accuracy, especially in the cases of high sparsity level and fewer observation data.


翻译:字典学习的目的是找到一种词典,使培训数据能够少用代表,通常通过迭接地应用两个阶段实现:少用编码和字典更新。字典更新的典型方法侧重于利用从稀疏编码阶段获得的宽度模式来精炼字典原子及其相应的稀有系数,因此这是一个非convex双线反向问题。在本文中,我们建议用一个排名一的矩阵分解算法,通过将这两个变量改造成一组一级矩阵,将这一挑战重新转化为共流问题。与文献中的方法不同,ROMD在使用convex编程时更新整个词典。因此,优势包括词典更新的趋同保证和整个字典学习的更快趋同。ROMD的性能与其他基准词典学习算法相比较。结果显示ROMD在恢复准确性方面有所改进,特别是在高度紧张和观测数据较少的情况下。

0
下载
关闭预览

相关内容

稀疏表达的效果好坏和用的字典有着密切的关系。字典分两类,一种是预先给定的分析字典,比如小波基、DCT等,另一种则是针对特定数据集学习出特定的字典。这种学出来的字典能大大提升在特定数据集的效果。
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【泡泡一分钟】用于平面环境的线性RGBD-SLAM
泡泡机器人SLAM
6+阅读 · 2018年12月18日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月17日
VIP会员
相关VIP内容
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【泡泡一分钟】用于平面环境的线性RGBD-SLAM
泡泡机器人SLAM
6+阅读 · 2018年12月18日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5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