論文の概要: Dual Simplex Volume Maximization for Simplex-Structured Matrix Factorization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.20197v1
- Date: Fri, 29 Mar 2024 14:19:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-01 15:24:49.824519
- Title: Dual Simplex Volume Maximization for Simplex-Structured Matrix Factorization
- Title(参考訳): Simplex-Structured Matrix FactorizationのためのDual Simplex Volume Maximization
- Authors: Maryam Abdolali, Giovanni Barbarino, Nicolas Gillis,
- Abstract要約: Simplex-structured matrix factorization (SSMF) は基本的な解釈可能なデータ解析モデルであり、ハイパースペクトルアンミックスやトピックモデリングに応用されている。
ポリトープの双対性/極性の概念を利用して、原始空間の最小体積 SSMF を双対空間の最大体積問題に変換する。
数値実験により,提案手法は最先端のSSMFアルゴリズムと比較して好適に動作することが示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.353974475093356
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Simplex-structured matrix factorization (SSMF) is a generalization of nonnegative matrix factorization, a fundamental interpretable data analysis model, and has applications in hyperspectral unmixing and topic modeling. To obtain identifiable solutions, a standard approach is to find minimum-volume solutions. By taking advantage of the duality/polarity concept for polytopes, we convert minimum-volume SSMF in the primal space to a maximum-volume problem in the dual space. We first prove the identifiability of this maximum-volume dual problem. Then, we use this dual formulation to provide a novel optimization approach which bridges the gap between two existing families of algorithms for SSMF, namely volume minimization and facet identification. Numerical experiments show that the proposed approach performs favorably compared to the state-of-the-art SSMF algorithms.
- Abstract(参考訳): Simplex-structured matrix factorization (SSMF) は、基本的な解釈可能なデータ解析モデルである非負行列分解の一般化であり、ハイパースペクトルアンミックスやトピックモデリングに応用されている。
同定可能な解を得るには、最小体積の解を見つけるのが標準的な方法である。
ポリトープの双対性/極性の概念を利用して、原始空間の最小体積 SSMF を双対空間の最大体積問題に変換する。
まず、この最大体積双対問題の同定可能性を証明する。
次に、この二重定式化を用いて、SSMFの既存の2種類のアルゴリズム、すなわちボリューム最小化とファセット識別のギャップを埋める新しい最適化手法を提案する。
数値実験により,提案手法は最先端のSSMFアルゴリズムと比較して好適に動作することが示された。
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