Un enunciado unificado escalable equivalente para las cuasinormas de Schatten
Autores: Shang, Fanhua; Liu, Yuanyuan; Shang, Fanjie; Liu, Hongying; Kong, Lin; Jiao, Licheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un enunciado unificado escalable equivalente para las cuasinormas de Schatten
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Schatten pseudo-norma
Minimización
Svd
Matrices
Matrices de factores
Costo computacional
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
La norma cuasi-Schatten es una aproximación del rango, que es más ajustada que la norma nuclear. Sin embargo, la mayoría de los algoritmos de minimización de la norma cuasi-Schatten (SQNM) sufren de un alto costo computacional para calcular la descomposición en valores singulares (SVD) de matrices grandes en cada iteración. En este artículo, demostramos que para cualquier , , que cumpla con , la -(cuasi-)norma de Schatten de cualquier matriz es equivalente a minimizar el producto de la -(cuasi-)norma de Schatten y la -(cuasi-)norma de Schatten de sus dos matrices factoriales mucho más pequeñas. Luego, presentamos y demostramos la equivalencia entre el producto y sus formulaciones de suma ponderada para dos casos: y . En particular, cuando , hay una equivalencia entre la -cuasi-norma de Schatten de cualquier matriz y las -normas de Schatten de sus dos matrices factoriales. Extendemos además los resultados teóricos de las dos matrices factoriales a los casos de tres y más matrices factoriales, de los cuales podemos ver que para cualquier , la -cuasi-norma de Schatten de cualquier matriz es la minimización de la media de las -normas de Schatten de las matrices factoriales, donde denota el entero más grande que no excede .
Descripción
La norma cuasi-Schatten es una aproximación del rango, que es más ajustada que la norma nuclear. Sin embargo, la mayoría de los algoritmos de minimización de la norma cuasi-Schatten (SQNM) sufren de un alto costo computacional para calcular la descomposición en valores singulares (SVD) de matrices grandes en cada iteración. En este artículo, demostramos que para cualquier , , que cumpla con , la -(cuasi-)norma de Schatten de cualquier matriz es equivalente a minimizar el producto de la -(cuasi-)norma de Schatten y la -(cuasi-)norma de Schatten de sus dos matrices factoriales mucho más pequeñas. Luego, presentamos y demostramos la equivalencia entre el producto y sus formulaciones de suma ponderada para dos casos: y . En particular, cuando , hay una equivalencia entre la -cuasi-norma de Schatten de cualquier matriz y las -normas de Schatten de sus dos matrices factoriales. Extendemos además los resultados teóricos de las dos matrices factoriales a los casos de tres y más matrices factoriales, de los cuales podemos ver que para cualquier , la -cuasi-norma de Schatten de cualquier matriz es la minimización de la media de las -normas de Schatten de las matrices factoriales, donde denota el entero más grande que no excede .