Compressive learning forms the exciting intersection between compressed sensing and statistical learning where one exploits forms of sparsity and structure to reduce the memory and/or computational complexity of the learning task. In this paper, we look at the independent component analysis (ICA) model through the compressive learning lens. In particular, we show that solutions to the cumulant based ICA model have particular structure that induces a low dimensional model set that resides in the cumulant tensor space. By showing a restricted isometry property holds for random cumulants e.g. Gaussian ensembles, we prove the existence of a compressive ICA scheme. Thereafter, we propose two algorithms of the form of an iterative projection gradient (IPG) and an alternating steepest descent (ASD) algorithm for compressive ICA, where the order of compression asserted from the restricted isometry property is realised through empirical results. We provide analysis of the CICA algorithms including the effects of finite samples. The effects of compression are characterised by a trade-off between the sketch size and the statistical efficiency of the ICA estimates. By considering synthetic and real datasets, we show the substantial memory gains achieved over well-known ICA algorithms by using one of the proposed CICA algorithms. Finally, we conclude the paper with open problems including interesting challenges from the emerging field of compressive learning.


翻译:压缩感测和统计学习之间令人兴奋的压缩感应和统计学习交叉形式,在其中,人们利用多种形式的宽度和结构来减少学习任务的记忆和/或计算复杂性。在本文中,我们通过压缩学习镜头来查看独立组成部分分析模型(ICA),特别是,我们表明,基于累积的ICA模型的解决方案有特殊的结构,产生一个位于累积的振幅空间的低维模型集。我们通过显示随机蓄积物(例如高斯安组装)的限量异度属性,我们证明存在压缩的ICA方案。之后,我们提出了两种关于迭代预测梯度(IPG)形式和压缩缩缩放式最陡度(ASD)计算法的算法,在这种结构中,通过实验结果可以实现从限制的偏差的偏差的偏差性模型组合。我们分析了CAA的算法对随机蓄积物的量和统计效率进行了权衡。最后,我们用CAA的深度的模型算法总结了我们从CAAA的深度和最新测算法中取得了哪些成果。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
122+阅读 · 2020年11月20日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
238+阅读 · 2020年4月19日
专知会员服务
158+阅读 · 2020年1月16日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
意识是一种数学模式
CreateAMind
3+阅读 · 2019年6月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
已删除
创业邦杂志
5+阅读 · 2019年3月27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
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】RNN无损压缩方法DeepZip(附代码)
机器学习研究会
5+阅读 · 2018年1月1日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年10月1日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Compression of Deep Learning Models for Text: A Survey
Optimization for deep learning: theory and algorithms
Arxiv
102+阅读 · 2019年12月19日
VIP会员
相关资讯
意识是一种数学模式
CreateAMind
3+阅读 · 2019年6月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
已删除
创业邦杂志
5+阅读 · 2019年3月27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
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【推荐】RNN无损压缩方法DeepZip(附代码)
机器学习研究会
5+阅读 · 2018年1月1日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年10月1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