Dimensionality reduction techniques aim at representing high-dimensional data in low-dimensional spaces to extract hidden and useful information or facilitate visual understanding and interpretation of the data. However, few of them take into consideration the potential cluster information contained implicitly in the high-dimensional data. In this paper, we propose LaptSNE, a new graph-layout nonlinear dimensionality reduction method based on t-SNE, one of the best techniques for visualizing high-dimensional data as 2D scatter plots. Specifically, LaptSNE leverages the eigenvalue information of the graph Laplacian to shrink the potential clusters in the low-dimensional embedding when learning to preserve the local and global structure from high-dimensional space to low-dimensional space. It is nontrivial to solve the proposed model because the eigenvalues of normalized symmetric Laplacian are functions of the decision variable. We provide a majorization-minimization algorithm with convergence guarantee to solve the optimization problem of LaptSNE and show how to calculate the gradient analytically, which may be of broad interest when considering optimization with Laplacian-composited objective. We evaluate our method by a formal comparison with state-of-the-art methods on seven benchmark datasets, both visually and via established quantitative measurements. The results demonstrate the superiority of our method over baselines such as t-SNE and UMAP. We also provide out-of-sample extension, large-scale extension and mini-batch extension for our LaptSNE to facilitate dimensionality reduction in various scenarios.


翻译:降低尺寸技术的目的是在低维空间代表高维数据,以提取隐藏和有用的信息,或便利对数据进行视觉理解和解释;然而,其中很少有人考虑到高维数据中隐含的潜在群集信息;在本文件中,我们提议采用基于t-SNE的新的图形外延非线性减少方法LaptSNE,这是将高维数据作为2D散射图进行视觉化的最佳方法之一。具体地说,LaptSNE利用Laplacian图的扩展值信息,在学习将当地和全球结构从高维空间保护到低维空间时,缩小低维层嵌入中的潜在群集。我们建议采用新的图形外延非线性非线性减少方法,这是基于t-SNE(t-S)决定变量的功能之一。我们提供了主要-最小化算法,保证解决LaptSNE的优化问题,并展示如何计算梯度分析,在考虑用Lacal-S(S)的大规模比值测量方法对Lab-S(S)进行正式的比标标的比标,同时提供我们标准化的定量数据。

0
下载
关闭预览

相关内容

iOS 8 提供的应用间和应用跟系统的功能交互特性。
  • Today (iOS and OS X): widgets for the Today view of Notification Center
  • Share (iOS and OS X): post content to web services or share content with others
  • Actions (iOS and OS X): app extensions to view or manipulate inside another app
  • Photo Editing (iOS): edit a photo or video in Apple's Photos app with extensions from a third-party apps
  • Finder Sync (OS X): remote file storage in the Finder with support for Finder content annotation
  • Storage Provider (iOS): an interface between files inside an app and other apps on a user's device
  • Custom Keyboard (iOS): system-wide alternative keyboards

Source: iOS 8 Extensions: Apple’s Plan for a Powerful App Ecosystem
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28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
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月21日
Arxiv
13+阅读 · 2021年10月22日
Arxiv
20+阅读 · 2021年9月22日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28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
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员