ICA : independent Component Analysis

参考网页:

http://deeplearning.stanford.edu/wiki/index.php/Independent_Component_Analysis

在sparse coding 中,我们寻求一组过完备基(over-complete basis ),显然这些基之间不线性相关,这种模型在一些应用中不能够很好应用。比如现在收集了一些音频x,这些音频中有n个人的声音,互相独立,我们想将每个人的音频分离出来,那么此时sparse coding模型失效。ICA模型的目标是学习一组相互独立的不完备基(less-complete basis),且这些基正交。(假如一组正交组,那么 )。

在sparse coding中,我们将特征s映射到样本x,即AS-> X,通过最小化重构误差学习特征,而ICA中恰好相反,将样本X映射到特征S,即A-1X-> S,设W = A-1,即WX->S。

接下来看一下目标函数 :

  在sparse coding中目标函数包含三项:第一项为重构误差,第二项是稀疏惩罚项,第二项权重衰减项

 而ICA模型中,ng在网页中给的目标函数仅有稀疏惩罚项一项,以正交化约束;

但在Deriving gradients using the backpropagation ideal 一节中,作者的目标函数又是重构误差这一项

本人参照sparse coding,认为应该将两者结合起来,因此目标函数为

 

  由于目标函数具有基正交约束,在使用梯度下降算法时很难进行优化(暂时不晓得为什么),因此作者提出使用梯度下降更新W后,对W进行正交化操作,具体过程 如下

第二步类似于做ZCA白化,白化的目标:(1)维度间去相关性(2)每个维度的方差相同;ZCA白化在得到满足以上条件的旋转矩阵U后,对U作旋转A(AAT=I),u仍然满足以上条件。

这里作者采用  ,实现对W的近似正交化

 

注:

 

 

参考文献:

http://deeplearning.stanford.edu/wiki/index.php/Sparse_Coding

http://deeplearning.stanford.edu/wiki/index.php/Sparse_Coding:_Autoencoder_Interpretation

http://deeplearning.stanford.edu/wiki/index.php/Whitening

posted @ 2014-12-09 17:11  dupuleng  阅读(545)  评论(0编辑  收藏  举报