We study algorithms for the Schatten-$p$ Low Rank Approximation (LRA) problem. First, we show that by using fast rectangular matrix multiplication algorithms and different block sizes, we can improve the running time of the algorithms in the recent work of Bakshi, Clarkson and Woodruff (STOC 2022). We then show that by carefully combining our new algorithm with the algorithm of Li and Woodruff (ICML 2020), we can obtain even faster algorithms for Schatten-$p$ LRA. While the block-based algorithms are fast in the real number model, we do not have a stability analysis which shows that the algorithms work when implemented on a machine with polylogarithmic bits of precision. We show that the LazySVD algorithm of Allen-Zhu and Li (NeurIPS 2016) can be implemented on a floating point machine with only logarithmic, in the input parameters, bits of precision. As far as we are aware, this is the first stability analysis of any algorithm using $O((k/\sqrt{\varepsilon})\text{poly}(\log n))$ matrix-vector products with the matrix $A$ to output a $1+\varepsilon$ approximate solution for the rank-$k$ Schatten-$p$ LRA problem.


翻译:我们研究Schatten-$p$低秩逼近(LRA)问题的算法。首先,我们证明通过使用快速矩形矩阵乘法算法和不同的分块尺寸,可以改进Bakshi、Clarkson和Woodruff(STOC 2022)近期工作中算法的运行时间。随后我们证明,通过将新算法与Li和Woodruff(ICML 2020)的算法进行精细结合,能够为Schatten-$p$ LRA问题获得更快的算法。虽然基于分块的算法在实数模型中速度很快,但我们尚未进行稳定性分析以证明这些算法在具有多对数精度位数的机器上实现时仍能有效工作。我们证明了Allen-Zhu和Li(NeurIPS 2016)提出的LazySVD算法可以在仅需输入参数对数级精度位数的浮点机器上实现。据我们所知,这是首个对使用$O((k/\sqrt{\varepsilon})\text{poly}(\log n))$次矩阵$A$的矩阵-向量乘积来输出秩-$k$ Schatten-$p$ LRA问题的$1+\varepsilon$近似解算法的稳定性分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
38+阅读 · 2020年12月2日
VIP会员
最新内容
致命七类无人机:无人机时代的演进型合成兵种
《异构无人水面艇集群作战自主制导算法》130页
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员