Robust Online Tucker Dictionary Learning from Multidimensional Data Streams
Creators
- 1. Université d'Orléans
- 2. Laboratoire Pluridisciplinaire de Recherche en Ingénierie des Systèmes, Mécanique et Energétique
- 3. VNU University of Science
Description
Big data streaming analytics has recently attracted much attention in the signal and information processing communities due to the fact that massive streaming datasets have been collected over the years. Among them, many modern data streams are represented as multidimensional arrays (aka tensors), and thus, streaming tensor decomposition or tensor tracking has become a promising tool to analyze such streaming data. In this paper, we propose a novel online algorithm called ROTDL for the problem of robust tensor tracking under the Tucker format. ROTDL is not only capable of tracking the underlying Tucker dictionary of multidimensional data streams over time, but also robust to sparse outliers. The proposed algorithm is specifically designed by using the alternating direction method of multipliers, block-coordinate descent, and recursive least-squares filtering techniques. Several experiments demonstrate the effectiveness of ROTDL for robust tensor tracking.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
جذبت تحليلات تدفق البيانات الضخمة مؤخرًا الكثير من الاهتمام في مجتمعات معالجة الإشارات والمعلومات نظرًا لحقيقة أنه تم جمع مجموعات بيانات تدفق ضخمة على مر السنين. من بينها، يتم تمثيل العديد من تيارات البيانات الحديثة كمصفوفات متعددة الأبعاد (AKA tensors)، وبالتالي، أصبح تحليل الموتر المتدفق أو تتبع الموتر أداة واعدة لتحليل بيانات التدفق هذه. في هذه الورقة، نقترح خوارزمية جديدة عبر الإنترنت تسمى ROTDL لمشكلة تتبع الموتر القوي تحت تنسيق تاكر. ROTDL ليست قادرة فقط على تتبع قاموس تاكر الأساسي لتدفقات البيانات متعددة الأبعاد بمرور الوقت، ولكنها أيضًا قوية لتفرق القيم المتطرفة. تم تصميم الخوارزمية المقترحة خصيصًا باستخدام طريقة الاتجاه المتناوب للمضاعفات، ونزول إحداثيات الكتلة، وتقنيات التصفية التكرارية للمربعات الصغرى. تُظهر العديد من التجارب فعالية ROTDL لتتبع الموتر القوي.Translated Description (French)
L'analyse de flux de données massives a récemment attiré beaucoup d'attention dans les communautés de traitement du signal et de l'information en raison du fait que des ensembles de données de flux massifs ont été collectés au fil des ans. Parmi eux, de nombreux flux de données modernes sont représentés sous forme de tableaux multidimensionnels (alias tenseurs), et ainsi, la décomposition des tenseurs en continu ou le suivi des tenseurs est devenu un outil prometteur pour analyser ces données en continu. Dans cet article, nous proposons un nouvel algorithme en ligne appelé ROTDL pour le problème du suivi des tenseurs robustes sous le format Tucker. ROTDL est non seulement capable de suivre le dictionnaire Tucker sous-jacent des flux de données multidimensionnels au fil du temps, mais aussi robuste aux valeurs aberrantes rares. L'algorithme proposé est spécifiquement conçu en utilisant la méthode de direction alternée de multiplicateurs, de descente de coordonnées de bloc et de techniques de filtrage récursif des moindres carrés. Plusieurs expériences démontrent l'efficacité de ROTDL pour un suivi tenseur robuste.Translated Description (Spanish)
El análisis de transmisión de big data ha atraído recientemente mucha atención en las comunidades de procesamiento de señales e información debido al hecho de que se han recopilado conjuntos de datos de transmisión masiva a lo largo de los años. Entre ellos, muchos flujos de datos modernos se representan como matrices multidimensionales (también conocidos como tensores) y, por lo tanto, la descomposición del tensor de transmisión o el seguimiento del tensor se ha convertido en una herramienta prometedora para analizar dichos datos de transmisión. En este artículo, proponemos un nuevo algoritmo en línea llamado ROTDL para el problema del seguimiento de tensor robusto bajo el formato Tucker. ROTDL no solo es capaz de rastrear el diccionario Tucker subyacente de flujos de datos multidimensionales a lo largo del tiempo, sino que también es robusto para valores atípicos dispersos. El algoritmo propuesto está diseñado específicamente utilizando el método de dirección alterna de multiplicadores, descenso de coordenadas de bloque y técnicas de filtrado recursivo de mínimos cuadrados. Varios experimentos demuestran la efectividad de ROTDL para un seguimiento de tensor robusto.Files
38279268.pdf.pdf
Files
(899.8 kB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:4bbb4d8519b95e4c4c814a8eef15e663
|
899.8 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تعلم قاموس تاكر قوي عبر الإنترنت من تدفقات البيانات متعددة الأبعاد
- Translated title (French)
- Dictionnaire Tucker en ligne robuste Apprentissage à partir de flux de données multidimensionnels
- Translated title (Spanish)
- Aprendizaje robusto del diccionario Tucker en línea a partir de flujos de datos multidimensionales
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4312096753
- DOI
- 10.23919/apsipaasc55919.2022.9980029
References
- https://openalex.org/W1963826206
- https://openalex.org/W1971035031
- https://openalex.org/W1993589664
- https://openalex.org/W1997564656
- https://openalex.org/W2013912476
- https://openalex.org/W2018282388
- https://openalex.org/W2024165284
- https://openalex.org/W2112755387
- https://openalex.org/W2113055885
- https://openalex.org/W2119412403
- https://openalex.org/W2141200867
- https://openalex.org/W2151753196
- https://openalex.org/W2336652848
- https://openalex.org/W2469230926
- https://openalex.org/W2588853887
- https://openalex.org/W2888562317
- https://openalex.org/W2907045597
- https://openalex.org/W2908021422
- https://openalex.org/W2949006873
- https://openalex.org/W2964103059
- https://openalex.org/W2971184983
- https://openalex.org/W2999855810
- https://openalex.org/W3047907249
- https://openalex.org/W3130401643
- https://openalex.org/W3137979749
- https://openalex.org/W3157910549
- https://openalex.org/W4290043202
- https://openalex.org/W4292363360
- https://openalex.org/W4293057168
- https://openalex.org/W4312839105