論文の概要: Nearly Linear Sparsification of $\ell_p$ Subspace Approximation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.03262v1
- Date: Wed, 3 Jul 2024 16:49:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-07-04 13:17:22.538218
- Title: Nearly Linear Sparsification of $\ell_p$ Subspace Approximation
- Title(参考訳): $\ell_p$ 部分空間近似のほぼ線形スカラー化
- Authors: David P. Woodruff, Taisuke Yasuda,
- Abstract要約: $ell_p$ 部分空間近似問題のNP硬度に対処する一般的なアプローチは、強いコアセットを計算することである。
我々は、$ell_p$部分空間近似に対して、ランクパラメータ$k$にほぼ最適に依存する強いコアセットを構築するための最初のアルゴリズムを得る。
我々の手法は、オフライン設定と同様のバウンダリを持つ$ell_p$サブスペース近似のための、ほぼ最適に近いオンライン強力なコアセットにも繋がる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 47.790126028106734
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The $\ell_p$ subspace approximation problem is an NP-hard low rank approximation problem that generalizes the median hyperplane problem ($p = 1$), principal component analysis ($p = 2$), and the center hyperplane problem ($p = \infty$). A popular approach to cope with the NP-hardness of this problem is to compute a strong coreset, which is a small weighted subset of the input points which simultaneously approximates the cost of every $k$-dimensional subspace, typically to $(1+\varepsilon)$ relative error for a small constant $\varepsilon$. We obtain the first algorithm for constructing a strong coreset for $\ell_p$ subspace approximation with a nearly optimal dependence on the rank parameter $k$, obtaining a nearly linear bound of $\tilde O(k)\mathrm{poly}(\varepsilon^{-1})$ for $p<2$ and $\tilde O(k^{p/2})\mathrm{poly}(\varepsilon^{-1})$ for $p>2$. Prior constructions either achieved a similar size bound but produced a coreset with a modification of the original points [SW18, FKW21], or produced a coreset of the original points but lost $\mathrm{poly}(k)$ factors in the coreset size [HV20, WY23]. Our techniques also lead to the first nearly optimal online strong coresets for $\ell_p$ subspace approximation with similar bounds as the offline setting, resolving a problem of [WY23]. All prior approaches lose $\mathrm{poly}(k)$ factors in this setting, even when allowed to modify the original points.
- Abstract(参考訳): $\ell_p$ 部分空間近似問題(英: $\ell_p$ subspace approximation problem)は、主成分解析(英: principal component analysis)(p = 2$)、中心超平面問題(英: center hyperplane problem)(p = \infty$)を一般化するNPハード低階近似問題である。
この問題のNPハードネスに対処する一般的なアプローチは、入力点の小さな重み付き部分集合である強いコアセットを計算することであり、これは、通常、小さな定数$\varepsilon$に対して、$1+\varepsilon)$相対誤差に対して、すべての$k$-次元部分空間のコストを同時に近似するものである。
p<2$および$\tilde O(k^{p/2})\mathrm{poly}(\varepsilon^{-1})$ for $p>2$。
以前の構成では、同じサイズ境界に達したが、原点の変更によるコアセットを作成した(SW18, FKW21] か、原点のコアセットを作成したが、コアセットサイズ [HV20, WY23] の$\mathrm{poly}(k)$因子を失った。
我々の手法は、オフライン設定と同様のバウンダリを持つ$\ell_p$サブスペース近似に対して、最初のほぼ最適のオンライン強コアセットをもたらし、[WY23]の問題を解決する。
以前のすべてのアプローチは、元の点を変更することを許されたとしても、この設定で$\mathrm{poly}(k)$因子を失う。
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