Estimation of the precision matrix (or inverse covariance matrix) is of great importance in statistical data analysis and machine learning. However, as the number of parameters scales quadratically with the dimension $p$, computation becomes very challenging when $p$ is large. In this paper, we propose an adaptive sieving reduction algorithm to generate a solution path for the estimation of precision matrices under the $\ell_1$ penalized D-trace loss, with each subproblem being solved by a second-order algorithm. In each iteration of our algorithm, we are able to greatly reduce the number of variables in the {problem} based on the Karush-Kuhn-Tucker (KKT) conditions and the sparse structure of the estimated precision matrix in the previous iteration. As a result, our algorithm is capable of handling datasets with very high dimensions that may go beyond the capacity of the existing methods. Moreover, for the sub-problem in each iteration, other than solving the primal problem directly, we develop a semismooth Newton augmented Lagrangian algorithm with global linear convergence rate on the dual problem to improve the efficiency. Theoretical properties of our proposed algorithm have been established. In particular, we show that the convergence rate of our algorithm is asymptotically superlinear. The high efficiency and promising performance of our algorithm are illustrated via extensive simulation studies and real data applications, with comparison to several state-of-the-art solvers.


翻译:精确矩阵(或逆差矩阵)的估测在统计数据分析和机器学习中非常重要。然而,由于参数数量与维度成正比,当美元数额巨大时,计算就变得非常困难。在本文中,我们建议采用适应性测分算算法,以产生一种解决方案路径,用于估算受美元1美元惩罚的D-跟踪损失下的精确矩阵,每个子问题都由二级算法解决。在每次算法的反复演算中,我们能够根据Karush-Kuhn-Tucker(KKKTTT)的条件和先前迭代中估计精确矩阵的稀疏结构,大大减少{问题。因此,我们的算法能够处理超出现有方法能力的非常高的数据集。除了直接解决原始问题之外,我们每次的解算法中的子问题,我们开发了一个半mothon Newgrangian 算法的半增缩数, 与我们所建的精准的轨算法的精准趋同率相比, 也就是我们所建的双轨化的精度分析, 我们的精度算法的精度算法的精度的精度的精度算法的精度的精度的精度的精度的精度的精度分析, 是要提高的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度的精度分析。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
专知会员服务
110+阅读 · 2020年3月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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
1+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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | SARDI:扩散语言模型的自增强检索
专知会员服务
4+阅读 · 6月6日
《国防领域安全采用大语言模型的战略蓝图》
专知会员服务
7+阅读 · 6月6日
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
7+阅读 · 6月5日
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
17+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
14+阅读 · 6月4日
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
专知会员服务
110+阅读 · 2020年3月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
相关基金
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
1+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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员