Dictionary Learning for the non-linear approximation of spherical functions

球函数非线性逼近的字典学习

基本信息

  • 批准号:
    169129297
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Research Grants
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2009-12-31 至 2021-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In the previous project, an algorithm named ROFMP was developed, which is able to regularize inverse problems (in particular, on the sphere). From a preliminarily chosen so-called dictionary of trial functions, those functions are chosen iteratively which constitute together a kind of a "best basis" for the considered inverse problem. For this reason, the ROFMP is an example of a greedy algorithm. Due to the ROFMP, the advantages of several types of trial functions can be combined. This enables, for example, the handling of extremely irregularly distributed data grids and a construction of a multiscale analysis of the solution. Furthermore, in comparison to, for instance, a spline method, the ROFMP yields an at least equally good solution with, however, essentially less trial functions. Applications occur, amongst others, for the treatment of satellite data of the gravitational field, which is an important reference for the Earth.So far, the dictionary of available trial functions is chosen a priori based on experience. In the follow-on project, a method shall be developed which automatizes the choice of the dictionary. For related greedy algorithms which are primarily used for image processing there exist such techniques, which are summarized under the key word dictionary learning. However, the vast majority of these methods is designed for discretized functions. As a consequence, the dictionary is merely represented as a matrix, and the methods are based on techniques of Numerical Linear Algebra.Such approaches do not make sense for the envisioned applications since the used trial functions usually have a physical interpretation. Therefore, the maintenance of these functions in the representation of the solution enables the applied scientists to interpret the obtained result appropriately. Furthermore, the problems to be solved are represented by typical equations of analysis such as integral equations. Hence, a discretization would install an inaccuracy into the calculations from the very beginning.Thus, the algorithm requires conceptually new work. It shall consist of two levels which take into account that the available trial functions can be subdivided into separate types. The upper level of the algorithm decides which types are useful for the considered problem. At the lower level, subalgorithms are developed, which make an optimal selection among each single type. This can be controlled via type-specific parameters. For the implementation, optimization algorithms shall be combined with experience-based heuristics. One aim of the project is to make an "optimal" initial dictionary for a typical application scenario, such as the analysis of gravitational field variations (due to climate), available. This dictionary can easily be used by scientists from the corresponding applications.
在上一个项目中,开发了一种名为ROFMP的算法,该算法能够正则化反问题(特别是在球面上)。从一个初步选择的所谓字典的试验功能,这些功能被反复选择,共同构成一种“最佳基础”的考虑逆问题。因此,ROFMP是贪婪算法的一个例子。由于ROFMP,可以结合几种类型的试用功能的优点。例如,这使得能够处理非常不规则分布的数据网格和构建解决方案的多尺度分析。此外,例如,与样条方法相比,ROFMP产生至少同样好的解,然而,基本上较少的试验函数。应用包括处理卫星重力场数据,这是地球的重要参考。到目前为止,可用试函数的字典是根据经验先验选择的。在后续项目中,应开发一种方法,使词典的选择自动化。对于主要用于图像处理的相关贪婪算法,存在这样的技术,这些技术在关键词字典学习下进行了总结。然而,这些方法中的绝大多数是为离散函数设计的。因此,字典仅仅被表示为矩阵,并且方法基于数值线性代数的技术。这样的方法对于所设想的应用没有意义,因为所使用的试函数通常具有物理解释。因此,在解的表示中保持这些函数使应用科学家能够适当地解释所获得的结果。此外,所要解决的问题是由典型的分析方程,如积分方程。因此,离散化将从一开始就在计算中加入不准确性,因此,该算法需要在概念上进行新的工作。它应包括两个层次,考虑到现有的审判职能可以细分为不同的类型。算法的上层决定哪些类型对所考虑的问题有用。在较低的层次上,子算法的开发,使每一个单一的类型之间的最佳选择。这可以通过特定类型的参数进行控制。在实施过程中,应将优化算法与基于经验的算法相结合。该项目的一个目标是为一个典型的应用场景,如分析重力场变化(由于气候),提供一个“最佳”的初始字典。该词典可以很容易地被科学家从相应的应用程序中使用。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Volker Michel其他文献

Professor Dr. Volker Michel的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Volker Michel', 18)}}的其他基金

Best basis construction and comparison of trial functions for ill-posed inverse problems in Earth sciences - studied at the examples of global-scale seismic tomography and gravitational field modelling
地球科学中不适定反问题的最佳基础构建和试验函数比较——以全球尺度地震层析成像和重力场建模为例进行研究
  • 批准号:
    437390524
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Numerical investigation of dictionary-based regularization for inverse problems and approximation problems on spheres and balls - with applications to seismic tomography and high-dimensional geophysical modelling
基于字典的正则化球体反演问题和近似问题的数值研究 - 及其在地震层析成像和高维地球物理建模中的应用
  • 批准号:
    226407518
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Kombination von modernen mathematischen Verfahren zur Regularisierung Inverser Probleme in der Medizin und den Geowissenschaften
结合现代数学方法对医学和地球科学中的反问题进行正则化
  • 批准号:
    47059215
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Entwicklung von lokalisierenden Spline- und Wavelet-Verfahren zur kombinierten Bestimmung des Erdinneren aus Gravitationsfeld- und Erdbebendaten
开发用于根据重力场和地震数据联合确定地球内部的定位样条和小波方法
  • 批准号:
    18878082
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

Scalable Learning and Optimization: High-dimensional Models and Online Decision-Making Strategies for Big Data Analysis
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    合作创新研究团队
Understanding structural evolution of galaxies with machine learning
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
煤矿安全人机混合群智感知任务的约束动态多目标Q-learning进化分配
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于领弹失效考量的智能弹药编队短时在线Q-learning协同控制机理
  • 批准号:
    62003314
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
集成上下文张量分解的e-learning资源推荐方法研究
  • 批准号:
    61902016
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
具有时序迁移能力的Spiking-Transfer learning (脉冲-迁移学习)方法研究
  • 批准号:
    61806040
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于Deep-learning的三江源区冰川监测动态识别技术研究
  • 批准号:
    51769027
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    38.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
具有时序处理能力的Spiking-Deep Learning(脉冲深度学习)方法研究
  • 批准号:
    61573081
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于有向超图的大型个性化e-learning学习过程模型的自动生成与优化
  • 批准号:
    61572533
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    66.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
E-Learning中学习者情感补偿方法的研究
  • 批准号:
    61402392
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Interactions between learning and non-learning plasticity in the beadlet sea anenome Actinia equina: A multidimensional reaction norm approach.
珠状海葵海葵中学习和非学习可塑性之间的相互作用:一种多维反应规范方法。
  • 批准号:
    BB/Y002474/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
Hypoelliptic and Non-Markovian stochastic dynamical systems in machine learning and mathematical finance: from theory to application
机器学习和数学金融中的亚椭圆和非马尔可夫随机动力系统:从理论到应用
  • 批准号:
    2420029
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: SaTC: CORE: Small: Detecting and Localizing Non-Functional Vulnerabilities in Machine Learning Libraries
协作研究:SaTC:核心:小型:检测和本地化机器学习库中的非功能性漏洞
  • 批准号:
    2230060
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Adapt innovative deep learning methods from breast cancer to Alzheimers disease
采用从乳腺癌到阿尔茨海默病的创新深度学习方法
  • 批准号:
    10713637
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
MRWeight: Medical Residents Learning Weight Management Counseling Skills -- A Multi-Modal, Technology-Assisted, Spaced Education Program
MRWeight:住院医生学习体重管理咨询技能——多模式、技术辅助、间隔教育计划
  • 批准号:
    10561356
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Advanced machine learning to empower ultra-sensitive liquid biopsy in melanoma and non-small cell lung cancer
先进的机器学习使黑色素瘤和非小细胞肺癌的超灵敏液体活检成为可能
  • 批准号:
    10591304
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Non-sensory Circuits for Auditory Perceptual Learning
用于听觉感知学习的非感觉回路
  • 批准号:
    10563542
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Machine Learning Enabled Non-contact Sensing Platform for Blood Pressure and Glucose Prediction
用于血压和血糖预测的机器学习非接触式传感平台
  • 批准号:
    23K11341
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Machine Learning for Ventricular Arrhythmias
室性心律失常的机器学习
  • 批准号:
    10658931
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Interpretable Bayesian Non-linear statistical learning models for multi-omics data integration
用于多组学数据集成的可解释贝叶斯非线性统计学习模型
  • 批准号:
    10714882
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了