稀疏优化的非凸松弛模型与加速算法研究

基本信息
批准号:11901382
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:李倩
学科分类:
依托单位:上海工程技术大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
非凸松弛加速算法一阶优化方法图像处理
结项摘要

In the age of big data, a large number of large-scale sparse optimization problems have emerged in the areas of signal and image processing, data mining and complex networks. The aim of this project is to study the fundamental theory and acceleration algorithms for non-convex relaxations of sparse optimization. First, we will carry out the equivalence analysis and superiority comparison for different forms of non-convex relaxation models. Based on the data characteristics of the sparse optimization problems, the selection strategies of the non-convex relaxation models are explored. Furthermore, we will design the acceleration algorithm for the non-convex relaxations. Exploiting the special structure of the models, we will prove that the acceleration algorithm can achieve a better convergence rate than the non-acceleration algorithm. A series of numerical experiments will be carried out to assess the acceleration algorithm. Then, we will extend this result to general non-convex optimization problems. Finally, some improved strategies will be proposed to improve the convergence rate of the acceleration algorithm, avoiding the oscillation phenomenon near the optimal solution. Our goal is to recommend a suitable non-convex relaxation for sparse optimization problems, provide theoretical basis for the applications of non-convex acceleration algorithms and provide effective algorithm tools for the large-scale non-convex optimization problems.

随着大数据时代的来临,在信号与图像处理、数据挖掘、复杂网络等前沿科技领域涌现出大量的大规模稀疏优化问题。本项目主要研究稀疏优化非凸松弛模型的理论性质及其加速算法。首先,针对不同形式的非凸松弛模型,进行统一的等价性分析和优越性对比。从稀疏优化问题的观测数据和未知变量的先验信息出发,探讨非凸松弛模型的选择策略。其次,设计非凸松弛模型的加速算法框架,结合模型的结构特征,获得其加速算法较未加速算法优越性的理论支撑,并通过数值实验验证加速算法的优越性,同时将加速算法及其理论结果推广到一般的非凸优化问题。最后,针对非凸加速算法在最优解附近的振荡现象,探索振荡周期与目标函数的内在关系,提出改进策略,提高算法收敛率。通过本项目的研究,能够为实际应用中的稀疏优化问题推荐合适的非凸松弛模型,为非凸加速算法的广泛应用提供理论依据,为大规模非凸优化问题提供高效的算法工具。

项目摘要

随着大数据时代的来临,在信号与图像处理、数据挖掘、复杂网络等前沿科技领域涌现出大量的大规模稀疏优化问题。本项目主要研究稀疏优化非凸松弛模型的理论性质及其加速算法。首先,针对不同形式的非凸松弛模型,进行统一的等价性分析和优越性对比。从稀疏投资组合优化问题的观测数据和未知变量的先验信息出发,探讨非凸松弛模型的选择策略。其次,设计非凸松弛模型的加速算法框架,结合模型的结构特征,获得其加速算法较未加速算法优越性的理论支撑,并通过数值实验验证加速算法的优越性,同时将加速算法及其理论结果推广到一般的非凸优化问题。最后,针对非凸加速算法在最优解附近的振荡现象,探索振荡周期与目标函数的内在关系,提出改进策略,提高算法收敛率。通过本项目的研究,为投资组合中的稀疏优化问题推荐合适的非凸松弛模型,为非凸加速算法的广泛应用提供理论依据,为大规模非凸优化问题提供高效的算法工具。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

1例脊肌萎缩症伴脊柱侧凸患儿后路脊柱矫形术的麻醉护理配合

1例脊肌萎缩症伴脊柱侧凸患儿后路脊柱矫形术的麻醉护理配合

DOI:10.3870/j.issn.1001-4152.2021.10.047
发表时间:2021
2

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

DOI:10.11821/dlyj020190689
发表时间:2020
3

低轨卫星通信信道分配策略

低轨卫星通信信道分配策略

DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2019.06.009
发表时间:2019
4

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020
5

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020

李倩的其他基金

批准号:91637104
批准年份:2016
资助金额:91.00
项目类别:重大研究计划
批准号:31500322
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100835
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21007034
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81901527
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31901697
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11372286
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:31800872
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51603189
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10372095
批准年份:2003
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:61675008
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:31801557
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81503458
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71301163
批准年份:2013
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81802054
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71201121
批准年份:2012
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401176
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71702010
批准年份:2017
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51608430
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100833
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31900726
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51509063
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40905039
批准年份:2009
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31801280
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501796
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61307051
批准年份:2013
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41275003
批准年份:2012
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:81200594
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81502345
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61704163
批准年份:2017
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81702637
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41275046
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51403216
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21677088
批准年份:2016
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81102187
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31600058
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31500040
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21107030
批准年份:2011
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81871225
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81901739
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51504181
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21477064
批准年份:2014
资助金额:88.00
项目类别:面上项目
批准号:81701910
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21705126
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41005023
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

非凸稀疏正则化模型与算法的研究

批准号:11501579
批准年份:2015
负责人:焦雨领
学科分类:A0505
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
2

基于松弛函数结构分解的非凸非光滑稀疏信息恢复算法研究

批准号:61901404
批准年份:2019
负责人:余永超
学科分类:F0111
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

非凸稀疏模型中的逼近理论与算法

批准号:11701189
批准年份:2017
负责人:张娜
学科分类:A0205
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
4

压缩感知和稀疏优化中的非凸优化算法设计

批准号:11471205
批准年份:2014
负责人:葛冬冬
学科分类:A0405
资助金额:60.00
项目类别:面上项目