Spike deconvolution is the problem of recovering the point sources from their convolution with a known point spread function, which plays a fundamental role in many sensing and imaging applications. In this paper, we investigate the local geometry of recovering the parameters of point sources$\unicode{x2014}$including both amplitudes and locations$\unicode{x2014}$by minimizing a natural nonconvex least-squares loss function measuring the observation residuals. We propose preconditioned variants of gradient descent (GD), where the search direction is scaled via some carefully designed preconditioning matrices. We begin with a simple fixed preconditioner design, which adjusts the learning rates of the locations at a different scale from those of the amplitudes, and show it achieves a linear rate of convergence$\unicode{x2014}$in terms of entrywise errors$\unicode{x2014}$when initialized close to the ground truth, as long as the separation between the true spikes is sufficiently large. However, the convergence rate slows down significantly when the dynamic range of the source amplitudes is large. To bridge this issue, we introduce an adaptive preconditioner design, which compensates for the learning rates of different sources in an iteration-varying manner based on the current estimate. The adaptive design provably leads to an accelerated convergence rate that is independent of the dynamic range, highlighting the benefit of adaptive preconditioning in nonconvex spike deconvolution. Numerical experiments are provided to corroborate the theoretical findings.


翻译:Spike 解剖是用已知的点扩散功能从其变相中恢复点源的问题,它在许多感测和成像应用中起着根本作用。在本文中,我们调查了恢复点源参数($\uncode{x2014}$)的本地几何方法,包括振幅和地点($unicode{x2014}$),包括振幅和地点($uncode{x2014}$)的振幅和地点($),以最大限度地减少测量观察残留量的自然非Confex最小平方损失功能。我们提议了梯度下降(GD)的前提条件变量,通过一些精心设计的前提条件矩阵缩小了搜索方向。我们首先设计了一个简单的固定先决条件设计,将各个地点的学习率与振动值不同,并显示它实现线性趋同率的趋同率($\uncode{x2014}$)的趋同率率率,只要真正的峰值之间的分离足够大。然而,当源源值振动范围缩小时,聚合速度会大大减慢下来。我们开始调整各个地点的学习率的理论的精确度。我们引入了一种适应性前导度的精确度,在目前的精确度上前期的精确度上调测测测测测测测测测测测测测测测。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

《校准自主性中的信任》2022最新16页slides
专知会员服务
19+阅读 · 2022年12月7日
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28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
【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
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
14+阅读 · 2022年10月15日
Arxiv
13+阅读 · 2021年5月25日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3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
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员