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组加权约束的核稀疏表示分类算法
  • ISSN号:1000-1239
  • 期刊名称:《计算机研究与发展》
  • 时间:0
  • 分类:TP391.4[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:浙江工业大学计算机科学与技术学院,杭州310023
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(61602413,61379123,61502424); 国家科技支撑计划基金项目(2012BAD10B01); 浙江省自然科学基金项目(LY15F030014,LY15F020028)
中文摘要:

提出了一种称为核加权组稀疏表示分类器(kernel weighted group sparse representation classifier,KWGSC)的新型模式分类算法.通过在核特征空间而非原输入空间引入组稀疏性和保局性,KWGSC能够获得更有效的鉴别性重构系数用于分类表示.为获得最优重构系数,提出了一种新的迭代更新策略进行模型求解并给出了相应的收敛性证明以及复杂度分析.对比现存表示型分类算法,KWGSC具有的优势包括:1)通过隐含映射变换,巧妙地规避了经典线性表示算法所固有的规范化问题;2)通过联合引入距离加权约束和重构冗余约束,精确地推导出查询样本的目标类别标签;3)引入l2,p正则项调整协作机制中的稀疏性,获得更佳的分类性能.人造数值实验表明:经典线性表示型算法在非范数归一化条件下无法找到正确的重构样本,而KWGSC却未受影响.实际的公共数据库验证了所提分类算法具有鲁棒的鉴别力,其综合性能明显优于现存算法.

英文摘要:

A new classification method called KWGSC(kernel weighted group sparse representation classifier)is proposed for pattern recognition.KWGSC integrates both group sparsity and data locality in the kernel feature space rather than in the original feature space.KWGSC can learn more discriminating sparse representation coefficients for classification.The iteratively update solution of the l2,p-norm minimization problem for KWGSC is also presented.There are several appealing aspects associated with KWGSC.Firstly,by mapping the data into the kernel feature space,the so-called norm normalization problem that may be encountered when directly applying sparse representation to non-normalized data classification tasks will be naturally alleviated.Secondly,the label of a query sample can be inferred more precisely by using of distance constraints and reconstruction constraints in together.Thirdly,the l2,pregularization(where p∈(0,1])is introduced to adjust the sparsity of collaborative mechanism for better performance.Numeric example shows that KWGSC is able to perfectly classify data with different normalization strategy,while conventional linear representation algorithms fail completely.Comprehensive experiments on widely used public databases also show that KWGSC is a robust discriminative classifier with excellent performance,being outperforming other state-of-the-art approaches.

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期刊信息
  • 《计算机研究与发展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院计算技术研究所
  • 主编:徐志伟
  • 地址:北京市科学院南路6号中科院计算所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:crad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620696 62600350
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1239
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1777/TP
  • 邮发代号:2-654
  • 获奖情况:
  • 2001-2007百种中国杰出学术期刊,2008中国精品科...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40349