論文の概要: Rotation Coordinate Descent for Fast Globally Optimal Rotation Averaging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.08292v2
- Date: Tue, 16 Mar 2021 02:06:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-03-17 11:16:01.485566
- Title: Rotation Coordinate Descent for Fast Globally Optimal Rotation Averaging
- Title(参考訳): 回転座標の高速なグローバル最適回転平均化
- Authors: \'Alvaro Parra, Shin-Fang Chng, Tat-Jun Chin, Anders Eriksson, Ian
Reid
- Abstract要約: 回転座標降下 (RCD) と呼ばれる世界最適性を実現する高速アルゴリズムを提案する。
半定値行列を行ごと更新することでSDPを解くブロック座標降下(BCD)とは異なり、RCDは繰り返しを通して全ての有効な回転を直接維持・更新する。
我々は数学的にアルゴリズムの収束を証明し、最先端のグローバル手法よりも優れた効率を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 47.3713707521106
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Under mild conditions on the noise level of the measurements, rotation
averaging satisfies strong duality, which enables global solutions to be
obtained via semidefinite programming (SDP) relaxation. However, generic
solvers for SDP are rather slow in practice, even on rotation averaging
instances of moderate size, thus developing specialised algorithms is vital. In
this paper, we present a fast algorithm that achieves global optimality called
rotation coordinate descent (RCD). Unlike block coordinate descent (BCD) which
solves SDP by updating the semidefinite matrix in a row-by-row fashion, RCD
directly maintains and updates all valid rotations throughout the iterations.
This obviates the need to store a large dense semidefinite matrix. We
mathematically prove the convergence of our algorithm and empirically show its
superior efficiency over state-of-the-art global methods on a variety of
problem configurations. Maintaining valid rotations also facilitates
incorporating local optimisation routines for further speed-ups. Moreover, our
algorithm is simple to implement; see supplementary material for a
demonstration program.
- Abstract(参考訳): 測定値の雑音レベルに関する穏やかな条件下では、回転平均化は強い双対性を満たすため、半有限計画法(SDP)緩和による大域的解が得られる。
しかし、SDPの一般的な解法は、適度な大きさの回転平均化の場合でさえ、実際にはかなり遅いため、特殊化アルゴリズムの開発は不可欠である。
本稿では,回転座標降下(RCD)と呼ばれる大域的最適性を実現する高速アルゴリズムを提案する。
半定値行列を行ごと更新することでSDPを解くブロック座標降下(BCD)とは異なり、RCDは繰り返しを通して全ての有効な回転を直接維持・更新する。
これにより、大きな密度の半定義行列を格納する必要がなくなる。
アルゴリズムの収束を数学的に証明し、様々な問題構成に関する最先端のグローバル手法よりも優れた効率を実証的に示す。
有効なローテーションを維持することで、さらなるスピードアップのために局所最適化ルーチンを組み込むことも容易になる。
さらに,本アルゴリズムは実装が容易であり,デモプログラムの補足資料も参照する。
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