A theory of optimal convex regularization for low-dimensional recovery
- Others:
- Institut de Mathématiques de Bordeaux (IMB) ; Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Dynamic Networks : Temporal and Structural Capture Approach (DANTE) ; Inria Grenoble - Rhône-Alpes ; Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme (LIP) ; École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rhône-Alpin des systèmes complexes (IXXI) ; École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
- Laboratoire Jean Alexandre Dieudonné (JAD) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS) ; COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)
- ANR-20-CE40-0001,EFFIREG,Régularisation performante de problèmes inverses en grande dimension pour le traitement de données(2020)
- ANR-18-CE40-0005,GraVa,Méthodes variationnelles pour les signaux sur graphe(2018)
- ANR-19-CHIA-0009,AllegroAssai,Algorithmes, Approximations, Parcimonie et Plongements pour l'IA(2019)
Description
We consider the problem of recovering elements of a low-dimensional model from under-determined linear measurements. To perform recovery, we consider the minimization of a convex regularizer subject to a data fit constraint. Given a model, we ask ourselves what is the "best" convex regularizer to perform its recovery. To answer this question, we define an optimal regularizer as a function that maximizes a compliance measure with respect to the model. We introduce and study several notions of compliance. We give analytical expressions for compliance measures based on the best-known recovery guarantees with the restricted isometry property. These expressions permit to show the optimality of the ℓ 1-norm for sparse recovery and of the nuclear norm for low-rank matrix recovery for these compliance measures. We also investigate the construction of an optimal convex regularizer using the example of sparsity in levels.
Additional details
- URL
- https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03467123
- URN
- urn:oai:HAL:hal-03467123v1
- Origin repository
- UNICA