This paper develops a unified framework for instance optimal sparse recovery from nonlinear observations. The main ingredient is a signal-dependent restricted approximate invertibility condition (RAIC) of some gradient, which leads to the instance optimality of iterative hard thresholding. Under Gaussian designs, we apply the proposed framework to phaseless, one-bit, and ReLU measurements, which correspond to the problems of sparse phase retrieval, one-bit compressed sensing, and sparse ReLU regression, respectively. For sparse phase retrieval, we propose a variant of thresholded amplitude flow and show its instance optimality under $O(s^3)$ measurements (up to logarithmic factors), where $s$ is the sparsity level. To our best knowledge, this is the first instance optimal efficient algorithm for sparse phase retrieval and complements Gao, Wang and Xu (2016) that achieved this via a computationally intractable program. In one-bit compressed sensing, we establish the instance optimality of normalized binary iterative hard thresholding and strengthen the recent result of Matsumoto and Mazumdar (2024). In sparse ReLU regression, it is shown that a slight variant of the algorithm in Soltanolkotabi (2017) is instance optimal. Moreover, $(\ell_2,\ell_2)$ non-uniform instance optimal guarantees are obtained for these problems. The analysis is built upon a number of high-dimensional concentration bounds, including bounds on restricted eigenvalues and a novel instance-dependent hyperplane tessellation result.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

类O1复现项目数据和模型开源啦
专知会员服务
36+阅读 · 2024年12月24日
AAAI2025|TrustUQA:统一结构化数据问答的可信框架
专知会员服务
20+阅读 · 2024年12月20日
【CVPR2022】UniVIP:自监督视觉预训练的统一框架
专知会员服务
28+阅读 · 2022年3月16日
专知会员服务
13+阅读 · 2021年10月12日
【WWW2021】用优化框架解释和统一图神经网络
专知会员服务
45+阅读 · 2021年2月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
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
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
1+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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+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
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
VIP会员
最新内容
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
8+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
10+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
14+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
10+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
5+阅读 · 8月31日
相关VIP内容
类O1复现项目数据和模型开源啦
专知会员服务
36+阅读 · 2024年12月24日
AAAI2025|TrustUQA:统一结构化数据问答的可信框架
专知会员服务
20+阅读 · 2024年12月20日
【CVPR2022】UniVIP:自监督视觉预训练的统一框架
专知会员服务
28+阅读 · 2022年3月16日
专知会员服务
13+阅读 · 2021年10月12日
【WWW2021】用优化框架解释和统一图神经网络
专知会员服务
45+阅读 · 2021年2月1日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
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
论文浅尝 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
1+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
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
6+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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员