最近加了一個QQ群,接觸了點新的東西,包括稀疏近似,低秩近似和壓縮感知等。Robust PCA中既包含了低秩,又包含了稀疏,於是以其為切入點,做了如下筆記。筆記中有的公式有比較詳細的推導,希望對讀者有用;有的公式則直接列寫出了,待以后有新的理解再更新。由於初學,加之水平有限,文中會有疏漏錯誤之處,希望大家批評指正賜教。
本文推導了矩陣絕對值和范數及核范數的次梯度;求解了帶正則項(和懲罰項)的絕對值,矩陣絕對值和范數及矩陣核范數的最優化問題;介紹了Robust PCA的幾種算法,包括了迭代閾值算法,加速近端梯度算法(Accelerated Proximal Gradient;APG),增廣Lagrange乘子法(Augmented Lagrange Multiplier;ALM)和交替方向法(alternating direction methods;ADM),注意這部分筆記內容並不成熟。
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2015年12月29日,更新博文,添加L0范數最優化問題求解,修正一些錯誤。
參考
http://math.stackexchange.com/questions/701062/derivative-of-nuclear-norm
http://math.stackexchange.com/questions/1142540/proof-that-nuclear-norm-is-convex
[2010 SIAM] A Singular Value Thresholding Algorithm for Matrix Completion
[2009 SIAM] A Fast Iterative Shrinkage-Thresholding Algorithm for Linear Inverse Problems
[2008 Candes] Exact Matrix Completion Via Convex Optimization
[2009 ACM] Robust Principal Component Analysis
[2009] Sparse and low-rank matrix decomposition via alternating direction methods
[2009] The augmented Lagrange multiplier method for exact recovery of a corrupted low-rank matrices.
[2009] Fast algorithms for recovering a corrupted low-rank matrix
[2009] An Accelerated Proximal Gradient Algorithm for Nuclear Norm Regularized Least Squares problems