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Block-sparse RPCA 數學推導(最詳細版)

文章來源
[1] Tang G, Nehorai A. Robust principal component analysis based on low-rank and block-sparse matrix decomposition[C]//Information Sciences and Systems (CISS), 2011 45th Annual Conference on. IEEE, 2011: 1-5.
[2] Gao Z, Cheong L F, Wang Y X. Block-sparse RPCA for salient motion detection[J]. IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence, 2014, 36(10): 1975-1987.

問題數學表達
這裡寫圖片描述
相比於傳統 RPCA 問題,這種 block-sparse 形式中認為,稀疏誤差矩陣 E 通常大部分列是 0,然而存在一些列非零。簡單來說,這種 block-sparse 問題認為稀疏矩陣的稀疏性是按列稀疏。其中 這裡寫圖片描述 為了保證 recovery 出來的 A 矩陣中對應稀疏矩陣非零列為零。

求解過程
下面採用手寫稿(博主一直覺著CSDN的公式輸入是最煩人的~)
這裡寫圖片描述
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總結
實際上來說,block sparsity 在實際情況中的使用很多很多,大家也需要清楚 Lemma 1 —— 傳統結構性範數在優化問題中的解決方法。然後 Lemma 2 需要注意的是 DR迭代方法將原問題拆成兩部分,然後用 proximal operator 求解的這樣的思路,能夠最大程度的利用現有的關於稀疏範數求解問題的各種 Lemma,從而化簡問題,得到迭代解。

總而言之~ 在稀疏訊號 recovery 問題中,各種 Lemma 還是很重要的說呢~