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计算机科学 > 机器学习

arXiv:2006.16202 (cs)
[提交于 2020年6月29日 (v1) ,最后修订 2024年6月29日 (此版本, v2)]

标题: 分块最小二乘法

标题: Partitioned Least Squares

Authors:Roberto Esposito, Mattia Cerrato, Marco Locatelli
摘要: 在本文中,我们提出了一种线性最小二乘模型的变体,使从业者能够将输入特征划分为要求对最终结果产生相似贡献的变量组。输出使从业者能够评估每组以及组内每个变量的重要性。我们正式证明了新的公式不是凸的,并提供了两种处理该问题的替代方法:一种基于交替最小二乘方法的非精确方法;以及一种基于使用指数数量的子问题重新表述问题的精确方法,其最小值保证是最优解。我们正式证明了精确方法的正确性,并比较了两种解决方案,表明精确解在比交替最小二乘解所需时间少的情况下提供更好的结果(假设分区数量较小)。为了完整性,我们还提供了一种替代的分支定界算法,当分区数量太大时可以代替精确方法使用,并提供了本文中引入的优化问题的NP完全性的证明。
摘要: In this paper we propose a variant of the linear least squares model allowing practitioners to partition the input features into groups of variables that they require to contribute similarly to the final result. The output allows practitioners to assess the importance of each group and of each variable in the group. We formally show that the new formulation is not convex and provide two alternative methods to deal with the problem: one non-exact method based on an alternating least squares approach; and one exact method based on a reformulation of the problem using an exponential number of sub-problems whose minimum is guaranteed to be the optimal solution. We formally show the correctness of the exact method and also compare the two solutions showing that the exact solution provides better results in a fraction of the time required by the alternating least squares solution (assuming that the number of partitions is small). For the sake of completeness, we also provide an alternative branch and bound algorithm that can be used in place of the exact method when the number of partitions is too large, and a proof of NP-completeness of the optimization problem introduced in this paper.
评论: 将出现在Springer机器学习期刊上 (https://link.springer.com/journal/10994)
主题: 机器学习 (cs.LG) ; 机器学习 (stat.ML)
引用方式: arXiv:2006.16202 [cs.LG]
  (或者 arXiv:2006.16202v2 [cs.LG] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2006.16202
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
相关 DOI: https://doi.org/10.1007/s10994-024-06582-3
链接到相关资源的 DOI

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来自: Roberto Esposito [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2020 年 6 月 29 日 17:10:32 UTC (124 KB)
[v2] 星期六, 2024 年 6 月 29 日 09:40:27 UTC (380 KB)
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