拉普拉斯低秩约束模型(Constrained Laplacian Rank Algorithm,简称CLR)是一种用于多视图聚类的算法
,其核心是通过构建
和融合
不同视图上的相似度矩阵,来学习一个共同的隐空间表达
,然后利用谱聚类算法进行聚类。
CLR算法利用了拉普拉斯矩阵的低秩约束
,确保了隐空间的结构信息是低维的
,从而提升了聚类的准确性和鲁棒性。
步骤和公式解释
1. 初始化权重参数
首先,CLR算法初始化
每个视图的权重参数。
在算法的开始阶段,所有视图的权重参数 通常被设置为
相等
,即 ,其中
是
视图的数量。
2. 构建隐空间相似度
构建隐空间相似度矩阵
通常通过
融合
每个视图的相似度矩阵
融合的过程可以使用加权平均
的方式,公式如下:
其中
是第
是第
个视图的权重,
3. 更新权重参数
权重参数
需要更新以反映隐空间相似度
与各视图相似度
的
差异
。更新的公式为:
其中 表示弗罗贝尼乌斯范数,它度量了矩阵的元素平方和的平方根,
用来计算两个矩阵之间的差异程度
。
通过这个公式,权重参数会根据隐空间相似度与每个视图相似度的差异动态调整
,差异越大的视图其权重将会更低。
4. 约束和优化
为了确保隐空间的结构信息是低维的
,CLR算法引入了拉普拉斯矩阵的低秩约束
,公式如下:
其中
表示矩阵的
秩
低秩约束
确保了拉普拉斯矩阵的秩为数据点数减去聚类数,这有助于减少噪声和冗余信息
,提升模型的鲁棒性。
5. 目标函数
CLR算法的目标函数综合了视图间的差异和权重参数的平滑性,公式如下:
其中 是权重参数的正则化参数,用于
平衡视图间的差异和权重参数的平滑性。