多维标度问题的一类直接拟合法

来源：计算数学杂志2024年第3期北京时间：

作者：宋佳铄, 周学林, 李姣芬

单位：1. 桂林电子科技大学数学与计算科学学院, 桂林 541004;2. 云南大学数学与统计学院, 昆明 650000;3. 桂林电子科技大学数学与计算科学学院, 广西应用数学中心 (桂林电子科技大学), 广西高校数据分析与计算重点实验室, 桂林 541004

摘要：多维标度分析(MDS)是一种用于分析和可视化数据之间相似性或距离关系的统计方法, 它通过将数据点映射到低维空间中的坐标来表示它们之间的相对距离或相似性. 多维标度问题的古典解通过对(非欧氏型)距离矩阵平方进行双中心化处理, 进而通过截断特征值分解寻求低维的拟合构造点. 本文对距离矩阵平方进行直接拟合, 重构问题为零列和Stiefel子流形和线性流形约束下的矩阵优化模型, 并结合乘积流形几何性质, 设计一类自适应问题模型的基于Zhang-Hager技术拓展的黎曼梯度下降求解算法. 数值实验说明通过直接拟合能得到误差更小的拟合欧氏距离矩阵, 且所提算法与已有投影梯度流算法及黎曼优化工具箱中的黎曼一阶和二阶算法在迭代效率上有一定的优势.

关键词：多维标度分析,直接拟合,黎曼梯度法,乘积流形

基金资助：国家自然科学基金(12261026,12361079,12201149),广西自然科学基金(2023GXNSFAA026067,2024GXNSFAA010521),2023年广西研究生教育创新计划项目(YCSW2023316),2022年桂林电子科技大学位与研究生教育改革项目(2022YXW01),广西自动检测技术与仪器重点实验室基金(YQ23104,YQ24105),广西科技项目(Guike AD23023002)资助.