We study a distributed Principal Component Analysis (PCA) framework where each worker targets a distinct eigenvector and refines its solution by updating from intermediate solutions provided by peers deemed as "superior". Drawing intuition from the deflation method in centralized eigenvalue problems, our approach breaks the sequential dependency in the deflation steps and allows asynchronous updates of workers, while incurring only a small communication cost. To our knowledge, a gap in the literature -- the theoretical underpinning of such distributed, dynamic interactions among workers -- has remained unaddressed. This paper offers a theoretical analysis explaining why, how, and when these intermediate, hierarchical updates lead to practical and provable convergence in distributed environments. Despite being a theoretical work, our prototype implementation demonstrates that such a distributed PCA algorithm converges effectively and in scalable way: through experiments, our proposed framework offers comparable performance to EigenGame-$\mu$, the state-of-the-art model-parallel PCA solver.


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在统计中,主成分分析(PCA)是一种通过最大化每个维度的方差来将较高维度空间中的数据投影到较低维度空间中的方法。给定二维,三维或更高维空间中的点集合,可以将“最佳拟合”线定义为最小化从点到线的平均平方距离的线。可以从垂直于第一条直线的方向类似地选择下一条最佳拟合线。重复此过程会产生一个正交的基础,其中数据的不同单个维度是不相关的。 这些基向量称为主成分。
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