【摘 要】
:
随着大数据时代的到来,传统的向量或矩阵的数据表示方法已经不能满足对目标各个属性进行完整的表达的需求。张量,作为向量和矩阵在高阶空间的拓展,一经出现便引起了广泛的关注。如果张量的每一阶都代表了目标的某一种属性,那么张量就可以自然而然地将目标的各个属性进行完整地表达。然而,因其数据量会随着阶数的增加呈指数增长,如何处理庞大的张量数据又成了一个难题。张量链分解算法可以将高阶张量分解为若干低阶张量的外积,
论文部分内容阅读
随着大数据时代的到来,传统的向量或矩阵的数据表示方法已经不能满足对目标各个属性进行完整的表达的需求。张量,作为向量和矩阵在高阶空间的拓展,一经出现便引起了广泛的关注。如果张量的每一阶都代表了目标的某一种属性,那么张量就可以自然而然地将目标的各个属性进行完整地表达。然而,因其数据量会随着阶数的增加呈指数增长,如何处理庞大的张量数据又成了一个难题。张量链分解算法可以将高阶张量分解为若干低阶张量的外积,从而达到了O(log N)级别的降维,很好地解决了维数灾难的问题。分布式张量链分解算法则是将传统的张量链分解进行改进,将其迭代计算的过程改为并行计算,显著提高了计算时效性。然而由于分布式张量链分解算法特殊的展开方式,只能按照固定的切块策略对张量进行划分,不能灵活地适用于各种张量,严重限制了分布式张量链分解算法的发展。因此提出一种更加灵活通用的办法从而更加符合实际计算的需求,提高算法的可拓展性和适用性,是本文的主要研究内容。本文以张量切块和基于算法并行的分布式张量链分解算法为基础,对该算法提出了两种改进方案,解决了算法不能沿第一阶或最后一阶以及不能沿多阶进行切块的问题,进一步提高了算法的可扩展性和适用性,并给出了算法的相关应用实例。本文的主要研究内容可以归纳为以下几点:1.提出了沿任意阶切块的并行分布式张量链分解算法。通过研究张量链分解展开矩阵的规律和最小块不变性,推导沿第一阶或最后一阶切块后子张量的合并矩阵与原始张量直接展开矩阵之间的关系,提出了沿第一阶或最后一阶切块的并行分布式张量链分解算法。随后在此基础上将算法扩展到任意一阶,提高了算法的适用性。2.提出了沿多阶切块的分布式张量链分解算法。将任意阶切块的算法进一步扩展到沿多阶切块,对多种切块策略进行推导验证并最终给出完整的多阶切块的算法。同时基于该算法提出了分布式增量张量链分解算法,避免了因新增数据而重复计算的问题。最后在加拿大计算中心平台上进行了数值实验和CT应用实验,证明了算法的有效性和优越性,验证了算法在特征提取方面的可行性。
其他文献
人体步态作为一种生物身份识别特征,相比于人脸、指纹、声纹等,由于其具有不宜伪装,可接受性高,可以远距离获取等优点,因此在智能安防、刑事侦查等领域具有重要的潜在应用价值。然而,由于实际拍摄环境的复杂性,人体步态识别也面临着诸如拍摄角度,行走速度、携带物等多方面的挑战。在这其中,视频拍摄角度的不同会带来人体步态行走轮廓的明显变化,造成步态识别准确率的剧烈下降,严重阻碍了这项技术走向大规模工程应用。面对
毫米波与太赫兹频段的电磁波具有其他波长不具有的安全性、金属反射特性、非电离特性和非极性物质穿透性等,且其波长相对较短,可以实现更高的成像分辨率。因此,在毫米波与太赫兹波段进行成像系统的研究,这对军事勘测、医学成像、人体安检等领域都具有重要意义。在众多成像系统中,焦平面(FPA)成像无需额外机械扫描,具有便携、实时性强的特点,成为成像的主要方式。但是传统焦平面成像体积庞大、成本较高,难以实现实时成像
广元市公交车辆动态信息服务系统是一种智能交通系统,主要具有公交车辆信息管理、公交车排班调度、公交车辆运行动态信息跟踪、监控与展示等功能。该系统的建设符合广元市城市建设规划,对外提供公交车辆动态信息有利于人民群众安全和便利出行。广元市公交车辆动态信息服务系统项目是软件开发为主体,并集成通信、定位、监控视频等硬件的综合性项目,具有项目复杂性高、工期短、要求高和管理难度大的特点,因此本文选择该项目的项目
模糊图像超分辨率复原由于其实用性和可靠性,被广泛应用于军事,医疗,教育,侦察等领域,原有的模糊图像超分辨率复原方法由于技术的局限性,已经逐渐不能满足当下实际情形中图像复原质量的需求,因此研究如何提高模糊图像超分辨率复原的质量具有重要的意义。本研究在以模糊核估计算法和生成对抗网络模型为基础的传统模糊图像超分辨率复原模型上有如下创新工作:本研究提出了新的模糊核估计算法,该算法主要包括多尺寸模糊核估计,
自20世纪末物联网概念被提出并得到大力推广,无线通信技术及其应用在全球范围内再次掀起一番热潮。2.4 GHz作为通用无线工作频段,其在物联网系统中的产品开发及应用得到了快速的发展。其中,天线是无线信号收发装置的关键一环,天线性能的优劣直接决定了收发系统整体的工作能力。无线系统小型化的发展需求,将天线的小型化及信道数的拓展推向时下研究热点。可见天线小型化技术及多输入多输出(Multiple-Inpu
随着物联网技术的发展,万物互联变成现实。车联网作为物联网的一个重要分支,在安全驾驶、电子不停车收费系统(ETC)、智慧城市等方面发挥着重要的作用。为了保证上述应用的实施,越来越多的天线安装在汽车上。当天线安装在汽车上时,天线的辐射方向图将会受汽车的影响而发生变化,因此快速获取安装辐射方向图对于指导天线在汽车上的布局优化至关重要。若通过全波仿真求解天线的安装辐射方向图将会花费很长的计算时间,其次,出
会议的组织及实施在电力系统中是极为常见的事情,邮件及电话通知、纸质材料打印、手签签到表、大屏投影等传统手段依然是支持电力系统种类会议的重要手段。电力系统一直将信息化与智能化作为生产及管理中一个重要的支撑手段用来提升生产及管理的效率,因此通过一套较为便捷的会议管理系统软件来支撑电力系统的各类会议是非常必要的。本论文实现了一套基于Android平台的会议管理系统软件,从前期的需求调研到系统的设计、系统
近年来大尺寸高性能复合材料凭借优秀的性能在航空航天领域的使用比例大幅度提升,因此针对大尺寸航天复合材料缺陷的非接触无损检测技术研发具有重大意义。本文结合大尺寸复合材料原位、外场、整体缺陷的检测需求,运用红外热波成像技术对复合材料在热激励下温度场变化信息进行采集,得到红外图像序列,根据红外图像序列中的温度的变化特性与检测需求,最终实现了对大尺寸复合材料完整检测结果的呈现并实现缺陷的定量检测。在此基础
目标跟踪是一种要求定位并持续跟踪视频片段中的目标的计算机视觉任务,由于在交通、医疗、安防等多个领域存在难以替代的应用价值,自诞生以来便广泛得到研究人员的关注。经过长期发展,目前主流目标跟踪算法可划分为两类:基于相关滤波的算法和基于深度学习的算法。前者兼顾优秀的运行效率和跟踪效果,后者则得益于神经网络强大的可塑性和海量训练数据,不断取得越来越瞩目的成绩。这两类算法均存在巨大的发展空间,同时也互相取长
随着红外小目标跟踪在国防军事、民用安全领域的应用深入,航迹关联技术备受挑战。空中平台导弹发射会产生航迹分裂,导弹命中空中目标会导致航迹合并,空中飞行物近距离接触后分离会产生航迹交叉。因此,研究红外背景下的多目标航迹关联技术具有重要的现实意义。目前,现有航迹算法存在多处不足,其一,存在维度爆炸问题;其二,航迹交叉重叠时易关联错误;其三,大多数算法不适合航迹分裂、航迹合并等特殊航迹关联类型。近些年来,