論文の概要: Sparse Models for Machine Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.13960v1
- Date: Sat, 26 Aug 2023 21:32:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-08-29 17:58:01.831972
- Title: Sparse Models for Machine Learning
- Title(参考訳): 機械学習のためのスパースモデル
- Authors: Jianyi Lin
- Abstract要約: スパース・モデリングは パーシモニーの原理を捉えた 明らかな証拠だ
統計学において、スパースモデリングの多くの応用は、回帰、分類、グラフィカルモデル選択、スパースM推定器、スパース次元減少にまたがる。
また、画像の認知、セグメンテーション、復元とスーパーレゾリューション、視覚シーンにおける物体または顔の検出と認識、行動認識など、様々な人工視覚タスクに直接関連している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.2900810893770134
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: The sparse modeling is an evident manifestation capturing the parsimony
principle just described, and sparse models are widespread in statistics,
physics, information sciences, neuroscience, computational mathematics, and so
on. In statistics the many applications of sparse modeling span regression,
classification tasks, graphical model selection, sparse M-estimators and sparse
dimensionality reduction. It is also particularly effective in many statistical
and machine learning areas where the primary goal is to discover predictive
patterns from data which would enhance our understanding and control of
underlying physical, biological, and other natural processes, beyond just
building accurate outcome black-box predictors. Common examples include
selecting biomarkers in biological procedures, finding relevant brain activity
locations which are predictive about brain states and processes based on fMRI
data, and identifying network bottlenecks best explaining end-to-end
performance. Moreover, the research and applications of efficient recovery of
high-dimensional sparse signals from a relatively small number of observations,
which is the main focus of compressed sensing or compressive sensing, have
rapidly grown and became an extremely intense area of study beyond classical
signal processing. Likewise interestingly, sparse modeling is directly related
to various artificial vision tasks, such as image denoising, segmentation,
restoration and superresolution, object or face detection and recognition in
visual scenes, and action recognition.
In this manuscript, we provide a brief introduction of the basic theory
underlying sparse representation and compressive sensing, and then discuss some
methods for recovering sparse solutions to optimization problems in effective
way, together with some applications of sparse recovery in a machine learning
problem known as sparse dictionary learning.
- Abstract(参考訳): スパース・モデリング(sparse modeling)は、単に記述したパーシモニーの原理を捉えた明らかな表現であり、スパース・モデルは統計学、物理学、情報科学、神経科学、計算数学などに広く使われている。
統計学におけるスパースモデリングの多くの応用は、回帰、分類タスク、グラフィカルモデル選択、スパースM推定器、スパース次元減少にまたがる。
また、統計学や機械学習の分野では特に有効であり、その主な目的は、ブラックボックス予測器を構築するだけでなく、基礎となる物理的、生物学的、その他の自然なプロセスの理解と制御を強化するデータから予測パターンを見つけることである。
一般的な例としては、生物学的手順におけるバイオマーカーの選択、fMRIデータに基づいて脳の状態やプロセスを予測する関連脳活動位置の発見、エンドツーエンドのパフォーマンスを説明するネットワークボトルネックの特定などがある。
さらに,圧縮センシングや圧縮センシングの中心となる比較的少数の観測結果から,高次元スパース信号の効率的な回収に関する研究と応用が急速に進展し,古典的信号処理以上の研究領域となった。
同様に、スパースモデリングは画像の分断、セグメンテーション、復元と超解像、視覚シーンにおける物体または顔の検出と認識、行動認識といった様々な人工視覚タスクに直接関係している。
本稿では,スパース表現と圧縮センシングの基礎となる基礎理論を簡潔に紹介するとともに,スパース辞書学習と呼ばれる機械学習問題におけるスパースリカバリの適用とともに,スパース解を効果的に解く方法について議論する。
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