Semi-supervised learning in network-structured data via total variation minimization

Alexander Jung, Alfred O. Hero, Alexandru Cristian Mara, Saeed Jahromi, Ayelet Heimowitz, Yonina C. Eldar

פרסום מחקרי: פרסום בכתב עתמאמרביקורת עמיתים

32 ציטוטים ‏(Scopus)

תקציר

We provide an analysis and interpretation of total variation (TV) minimization for semi-supervised learning from partially-labeled network-structured data. Our approach exploits an intrinsic duality between TV minimization and network flow problems. In particular, we use Fenchel duality to establish a precise equivalence of TV minimization and a minimum cost flow problem. This provides a link between modern convex optimization methods for non-smooth Lasso-Type problems and maximum flow algorithms. We show how a primal-dual method for TV minimization can be interpreted as distributed network optimization. Moreover, we derive a condition on the network structure and available label information that ensures that TV minimization accurately learns (approximately) piece-wise constant graph signals. This condition depends on the existence of sufficiently large network flows between labeled data points. We verify our analysis in numerical experiments.

שפה מקוריתאנגלית
מספר המאמר8902040
עמודים (מ-עד)6256-6269
מספר עמודים14
כתב עתIEEE Transactions on Signal Processing
כרך67
מספר גיליון24
מזהי עצם דיגיטלי (DOIs)
סטטוס פרסוםפורסם - 15 דצמ׳ 2019
פורסם באופן חיצוניכן

טביעת אצבע

להלן מוצגים תחומי המחקר של הפרסום 'Semi-supervised learning in network-structured data via total variation minimization'. יחד הם יוצרים טביעת אצבע ייחודית.

פורמט ציטוט ביבליוגרפי