PofoliaPofolia ile paylaşıldı

SIAM Journal on Scientific Computing· 2012Q1

Yüksek Dereceli Tekil Değer Ayrışımı İçin Yeni Bir Kırpma Stratejisi

A New Truncation Strategy for the Higher-Order Singular Value Decomposition

Nick Vannieuwenhoven, Raf Vandebril, Karl Meerbergen

Kısa özet

Yeni bir sıralı kırpılmış yüksek dereceli tekil değer ayrışımı (ST-HOSVD) yöntemi, mevcut yöntemlere kıyasla hesaplama süresini 133 kata kadar azaltır ve yaklaşım hatasını iyileştirir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • ST-HOSVD, yüksek dereceli tekil değer ayrışımı (HOSVD) için yeni bir kırpma stratejisidir.
  • ST-HOSVD, T-HOSVD'ye kıyasla hesaplama işlemlerini azaltır ve yaklaşım hatasını iyileştirir.
  • Görüntü sıkıştırmada, ST-HOSVD optimuma göre sadece %0.1 daha kötü bir yaklaşımla 20 kat hızlanma sağlamıştır.
  • El yazısı rakam sınıflandırması için ST-HOSVD, eğitim aşamasında 50 kat hızlanma sağlamış ve depolama maliyetlerini azaltmıştır.
  • Bir sayısal simülasyon örneği, ST-HOSVD'nin 2 saat 45 dakikalık bir hesaplamayı sadece bir dakikanın üzerine indirerek 133 kat hızlanma sağladığını göstermiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

We present an alternative strategy for truncating the higher-order singular value decomposition (T-HOSVD). An error expression for an approximate Tucker decomposition with orthogonal factor matrices is presented, leading us to propose a novel truncation strategy for the HOSVD, which we refer to as the sequentially truncated higher-order singular value decomposition (ST-HOSVD). This decomposition retains several favorable properties of the T-HOSVD, while reducing the number of operations required to compute the decomposition and practically always improving the approximation error. Three applications are presented, demonstrating the effectiveness of ST-HOSVD. In the first application, ST-HOSVD, T-HOSVD, and higher-order orthogonal iteration (HOOI) are employed to compress a database of images of faces. On average, the ST-HOSVD approximation was only $0.1\%$ worse than the optimum computed by HOOI, while cutting the execution time by a factor of $20$. In the second application, classification of handwritten digits, ST-HOSVD achieved a speedup factor of $50$ over T-HOSVD during the training phase, and reduced the classification time and storage costs, while not significantly affecting the classification error. The third application demonstrates the effectiveness of ST-HOSVD in compressing results from a numerical simulation of a partial differential equation. In such problems, ST-HOSVD inevitably can greatly improve the running time. We present an example wherein the 2 hour $45$ minute calculation of T-HOSVD was reduced to just over one minute by ST-HOSVD, representing a speedup factor of $133$, while even improving the memory consumption.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. SIAM Journal on Scientific Computing, 2012 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Hesaplamalı Matematik

Computational MathematicsMathematics