机器学习 课件 9.1 等值与低秩矩阵分解.pdf
等值与低秩矩阵分解
奇异值分解
给定域K(实数域或复数域)上的由于奇异值矩阵Σ中少数奇异值的和占据了
m×n矩阵M,其奇异值分解定义为:奇异值和的大部分,因此可以用最大的前k
个奇异值和它们对应的U矩阵中的k列以及
V*矩阵中的k行近似描述原矩阵M:
V是域K上的n×n酉矩阵
域K上的m×m矩阵
V*是V的共轭转置
(若K为实数域则U是正交矩阵)
主成分分析
元素全为非负数的m×n对角矩阵
新的坐标基降维后的数据
奇异值:矩阵Σ的对角线元素
低秩矩阵分解
非凸
常用的目标函数:
定义:给定域K(实数域或复数域)上的m
n×矩阵M,寻找矩阵因子W和H,使得:(1)欧氏距离:
优化
问题(2)散度:
W:m×kH:k×nkm,n当固定其中任一矩阵变量,对另一矩阵变量而
言,它们则是凸函数,因此常用的求解低秩矩
优化目标阵分解的算法有以下两种:
(1)随机梯度下降SGD
使得分解后矩阵因子的乘积尽可能地接近原矩阵
(2)交替最小二乘法ALS
TheEnd