論文の概要: Deep Learning Approach for Matrix Completion Using Manifold Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.06063v1
- Date: Fri, 11 Dec 2020 01:01:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-05-14 11:00:48.767318
- Title: Deep Learning Approach for Matrix Completion Using Manifold Learning
- Title(参考訳): マニフォールド学習を用いた行列補完のための深層学習手法
- Authors: Saeid Mehrdad, Mohammad Hossein Kahaei
- Abstract要約: 本論文では,線形モデルと非線形モデルを組み合わせたデータ行列の新しい潜在変数モデルを提案する。
データマトリクスのエントリ間の線形および非線形関係の両方に対処するために、新しいディープニューラルネットワークベースの行列補完アルゴリズムを設計します。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.04585143845864
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Matrix completion has received vast amount of attention and research due to
its wide applications in various study fields. Existing methods of matrix
completion consider only nonlinear (or linear) relations among entries in a
data matrix and ignore linear (or nonlinear) relationships latent. This paper
introduces a new latent variables model for data matrix which is a combination
of linear and nonlinear models and designs a novel deep-neural-network-based
matrix completion algorithm to address both linear and nonlinear relations
among entries of data matrix. The proposed method consists of two branches. The
first branch learns the latent representations of columns and reconstructs the
columns of the partially observed matrix through a series of hidden neural
network layers. The second branch does the same for the rows. In addition,
based on multi-task learning principles, we enforce these two branches work
together and introduce a new regularization technique to reduce over-fitting.
More specifically, the missing entries of data are recovered as a main task and
manifold learning is performed as an auxiliary task. The auxiliary task
constrains the weights of the network so it can be considered as a regularizer,
improving the main task and reducing over-fitting. Experimental results
obtained on the synthetic data and several real-world data verify the
effectiveness of the proposed method compared with state-of-the-art matrix
completion methods.
- Abstract(参考訳): 行列の完成は、様々な研究分野に広く応用されているため、多くの注目を集め、研究されている。
既存の行列補完法は、データ行列のエントリ間の非線形(あるいは線形)関係のみを考慮し、線形(または非線形)関係を潜在的に無視する。
本稿では,線形モデルと非線形モデルを組み合わせたデータ行列のための新しい潜在変数モデルを提案し,データ行列のエントリ間の線形関係と非線形関係に対処する新しい深層ニューラルネットワークに基づく行列補完アルゴリズムを提案する。
提案手法は2つの分枝からなる。
第1のブランチは列の潜在表現を学び、隠れたニューラルネットワーク層を通じて部分的に観察された行列の列を再構築する。
2番目のブランチは行に対して同じことをします。
さらに、マルチタスク学習の原則に基づき、これら2つのブランチを連携させ、オーバーフィッティングを減らすための新しい正規化手法を導入する。
具体的には、欠落したデータのエントリをメインタスクとして回収し、補助タスクとして多様体学習を行う。
補助タスクは、ネットワークの重みを制約し、正規化要因と見なすことができ、メインタスクを改善し、過度な適合を減らす。
合成データと実世界データから得られた実験結果から,提案手法の有効性を最新行列補完法と比較して検証した。
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