特徵選擇和特徵學習中的過完備

2021-07-04 11:57:13 字數 997 閱讀 7900

scspm的**中提到了碼書的過完備(over-complete)。一開始沒有太在意過完備有什麼問題,今天想了想把這個概念弄明白了。

特徵學習的過程中,假設學習的碼書d的大小為m。每個碼字的維數為n。每個原始特徵yi的維數也為n。假設原始特徵投影到碼書上以後的特徵向量是xi(m維的向量),那麼用d和xi對yi重建的過程就是:yi=d*xi。

coding的過程就變成了已知yi和d,求xi的過程了。顯然這是乙個非齊次方程組求解的問題,方程組有解的條件是rank(d)≤m,其中取等號時方程組有唯一解。過完備的定義是m>>n,所以此時rank(d)≤n這裡和這裡)中稍微介紹過,這裡就不再廢話。

特徵選擇的過程,也是一樣的。假設此時有n個樣本,每個樣本有個measurement(這個measurement可以是regression中的output,也可以是classification中的label)。每個樣本的特徵是p維的,n個樣本的特徵組成n*p的矩陣a。目標是對這p維特徵做乙個選擇,選擇的係數用x記錄。此時將如下圖所示:

這與第乙個圖是等價的,特徵選擇過程中的over-complete是指p>>n,不加約束的情況下x將有無窮多組解,所以和特徵學習一樣,加係數的約束。xi為0表示相應的特徵不被選擇。(而xi<0,等價於取乙個|xi|,而將相應的特徵的值取負號。)

如果measurement不是一維的咋辦?比如multi-label的問題。我猜測把x的列維數也擴充套件成相應大小,然後根據label之間的correlation加低秩等約束吧。

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