原子范数最小化问题的理论与算法研究

基本信息
批准号:11401343
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:李琼
学科分类:
依托单位:三峡大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:杜廷松,马德宜,翟军臣
关键词:
原子范数正则化梯度法邻近点算法低秩矩阵优化稀疏解
结项摘要

In this program we endeavor to study atomic norm minimization arising from wide application fields. Atomic norm is a natural generalization of L1 norm and nuclear norm. Our work is as follows:.(1).We study descent type methods for solving L1 minimization which means that the sequence of objective funcion value is decreasing, it is a brand new approach to solve L1 minimization..(2).We study algorithms such as semismooth Newton method, smoothing Newton method and spectral gradient projection method for solving equation reformulation to L1 minimization..(3).We study gradient-based methods for solving L1 minimization. We first construct a function with similar roles as gradient of objective function in smooth optimization. Then we extend the idea of the gradient-based algorithms for smooth optimization to L1 minimization, and deveop our methods which can be applied to solve large scale problems. .(4).We study proximal point algorithm for solving atomic norm minimization. Proximal point algorithm for solving convex optimization with linear constraints is more efficient than the augmented Lagrangian method, another classical method in the area of convex optimization. It becomes easy if it is easy to solve the proximal point of the objective function. In view of these advantages, we have two ways to solve atomic norm minimization. On the one hand, we first derive variational inequality problem reformulation to the atomic norm minimization, then exploit the idea of proximal point algorithm for solving variational inequality problem, taking advantage of the available structures of the models under consideration, we construct appropriate metric proximal parameter and develop efficient proximal point algorithm. On the other hand, we revisit the alternate direction methods from the prospective of the proximal point algorithm, and develop accelebrated alternative direction methods.

本项目研究具有广泛应用背景的原子范数最小化问题。原子范数是L1 、核范数概念的自然推广。主要工作如下:(1)研究求解L1最小化问题的下降型算法,开辟求解L1最小化问题的新途径;(2)研究牛顿法或谱梯度投影算法求解与L1 最小化问题等价的方程组。(3)研究求解 L1最小化问题的梯度法。构造一个与光滑优化问题的梯度具有同等作用的函数,借鉴求解光滑优化问题的各种梯度法的思想,设计求解 L1最小化问题的梯度法。(4)研究求解原子范数最小化问题的邻近点算法。鉴于邻近点算法在求解线性约束的凸优化问题的优势:邻近点算法比交替方向法具有更好的数值表现及算法适合目标函数的邻近函数易求,一方面我们将问题转化为等价的变分不等式,借鉴求解变分不等式的邻近点算法的思想、成果,充分利用问题的具体结构特征构造合适的度量邻近参数设计出更有效的邻近点算法。另一方面从邻近点算法的角度审视现有的交替方向法并提出新的交替方向法。

项目摘要

本项目研究原子范数最小化问题的理论与算法。该问题在信号处理,统计,控制,计算机图形学,机器学习,系统识别等领域具有广泛的应用背景。原子范数是L1、核范数概念的自然推广。梯度法、增广的拉格朗日法,交替方向法、邻近点算法是求解L1、核范数最小化的算法。本项目进一步研究这些求解L1、核范数最小化的算法; 我们将梯度法、邻近点算法结合提出一种算法求解非光滑凸优化问题,该文章已正式发表。我们将原子范数最小化转化为变分不等式或半定规划,采用增广的拉格朗日法,交替方向法、邻近点算法求解变分不等式或半定规划。提出求解原子范数最小化问题的梯度法框架、增广的拉格朗日法框架,交替方向法框架、邻近点算法框架,这些算法框架给出现有某些求解L1最小化问题的统一形式,给出收敛性分析,并进行数值实验,并从概率的角度分析算法的可行性和有效性。

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

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
2

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
3

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
4

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

DOI:10.3969/j.issn.1001-8360.2019.08.011
发表时间:2019
5

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018

李琼的其他基金

批准号:51909130
批准年份:2019
资助金额:24.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41504014
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41771002
批准年份:2017
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51008127
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401735
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:69471018
批准年份:1994
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:81400237
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:51206057
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11604018
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41201004
批准年份:2012
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401408
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:41274129
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81201476
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:41001004
批准年份:2010
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21705069
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:69176027
批准年份:1991
资助金额:3.50
项目类别:面上项目
批准号:61471141
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51378214
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51778237
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

非范数型多参数正则化方法的反问题理论与计算

批准号:11401257
批准年份:2014
负责人:王薇
学科分类:A0505
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
2

逼近和恢复的原子范数正则化方法

批准号:11371007
批准年份:2013
负责人:李落清
学科分类:A0205
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
3

装箱问题的理论与算法

批准号:10971192
批准年份:2009
负责人:张国川
学科分类:A0406
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
4

多值变量函数逻辑最小化算法研究

批准号:69173329
批准年份:1991
负责人:余庆键
学科分类:F0209
资助金额:2.00
项目类别:面上项目