Recovering a low rank matrix from a subset of its entries, some of which may be corrupted, is known as the robust matrix completion (RMC) problem. Existing RMC methods have several limitations: they require a relatively large number of observed entries; they may fail under overparametrization, when their assumed rank is higher than the correct one; and many of them fail to recover even mildly ill-conditioned matrices. In this paper we propose a novel RMC method, denoted $\texttt{RGNMR}$, which overcomes these limitations. $\texttt{RGNMR}$ is a simple factorization-based iterative algorithm, which combines a Gauss-Newton linearization with removal of entries suspected to be outliers. On the theoretical front, we prove that under suitable assumptions, $\texttt{RGNMR}$ is guaranteed exact recovery of the underlying low rank matrix. Our theoretical results improve upon the best currently known for factorization-based methods. On the empirical front, we show via several simulations the advantages of $\texttt{RGNMR}$ over existing RMC methods, and in particular its ability to handle a small number of observed entries, overparameterization of the rank and ill-conditioned matrices.


翻译:从矩阵的部分条目(其中部分可能已损坏)中恢复低秩矩阵的问题被称为鲁棒矩阵补全(RMC)问题。现有RMC方法存在若干局限:需要相对较多的观测条目;在过参数化(即假设秩高于真实秩)时可能失效;且许多方法甚至无法恢复轻度病态矩阵。本文提出一种新型RMC方法,记为$\\texttt{RGNMR}$,该方法克服了上述局限。$\\texttt{RGNMR}$是一种基于因子化的简单迭代算法,结合了高斯-牛顿线性化与疑似异常值条目剔除机制。在理论层面,我们证明在适当假设下,$\\texttt{RGNMR}$能保证精确恢复潜在低秩矩阵,该理论结果改进了当前基于因子化方法的最佳已知结论。在实证层面,通过多组仿真实验展示了$\\texttt{RGNMR}$相较于现有RMC方法的优势,特别是其处理少量观测条目、秩过参数化及病态矩阵的能力。

0
下载
关闭预览

相关内容

UnHiPPO:面向不确定性的状态空间模型初始化方法
专知会员服务
11+阅读 · 2025年6月6日
【NeurIPS2024】几何轨迹扩散模型
专知会员服务
24+阅读 · 2024年10月20日
【ICML2022】Sharp-MAML:锐度感知的模型无关元学习
专知会员服务
17+阅读 · 2022年6月10日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年7月31日
专知会员服务
50+阅读 · 2021年6月2日
AAAI 2022 | ProtGNN:自解释图神经网络
专知
10+阅读 · 2022年2月28日
图节点嵌入(Node Embeddings)概述,9页pdf
专知
15+阅读 · 2020年8月22日
【NeurIPS2019】图变换网络:Graph Transformer Network
PCA的基本数学原理
算法与数学之美
11+阅读 · 2017年8月8日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
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
VIP会员
相关VIP内容
UnHiPPO:面向不确定性的状态空间模型初始化方法
专知会员服务
11+阅读 · 2025年6月6日
【NeurIPS2024】几何轨迹扩散模型
专知会员服务
24+阅读 · 2024年10月20日
【ICML2022】Sharp-MAML:锐度感知的模型无关元学习
专知会员服务
17+阅读 · 2022年6月10日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年7月31日
专知会员服务
50+阅读 · 2021年6月2日
相关资讯
AAAI 2022 | ProtGNN:自解释图神经网络
专知
10+阅读 · 2022年2月28日
图节点嵌入(Node Embeddings)概述,9页pdf
专知
15+阅读 · 2020年8月22日
【NeurIPS2019】图变换网络:Graph Transformer Network
PCA的基本数学原理
算法与数学之美
11+阅读 · 2017年8月8日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员