We develop a data-driven optimal shrinkage algorithm for matrix denoising in the presence of high-dimensional noise with a separable covariance structure; that is, the noise is colored and dependent across samples. The algorithm, coined {\em extended OptShrink} (eOptShrink) depends on the asymptotic behavior of singular values and singular vectors of the random matrix associated with the noisy data. Based on the developed theory, including the sticking property of non-outlier singular values and delocalization of the non-outlier singular vectors associated with weak signals with a convergence rate, and the spectral behavior of outlier singular values and vectors, we develop three estimators, each of these has its own interest. First, we design a novel rank estimator, based on which we provide an estimator for the spectral distribution of the pure noise matrix, and hence the optimal shrinker called eOptShrink. In this algorithm we do not need to estimate the separable covariance structure of the noise. A theoretical guarantee of these estimators with a convergence rate is given. On the application side, in addition to a series of numerical simulations with a comparison with various state-of-the-art optimal shrinkage algorithms, we apply eOptShrink to extract maternal and fetal electrocardiograms from the single channel trans-abdominal maternal electrocardiogram.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
RL解决'BipedalWalkerHardcore-v2' (SOTA)
CreateAMind
31+阅读 · 2019年7月17日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员