위키득계정 ↗
기술

반복 하드 임계화

반복 하드 임계화기술
영문명
Iterative hard thresholding
약칭
IHT
대표 갱신
x다음=Hₛ[x+μA*(y−Ax)]
희소 투영
절댓값이 큰 s개 성분 유지
반복 하드 임계화는 측정 오차를 줄이는 기울기형 이동과 큰 계수 일부만 남기는 희소 투영을 번갈아 수행하는 신호 복원 방법이다. 목표 희소도를 정하고 각 반복에서 계수의 크기 순서에 따라 지지 집합을 다시 선택한다.

오차 보정과 희소성 결합

현재 x로 예측한 Ax와 관측 y의 차이를 A*로 되돌려 계수 공간의 이동 방향을 만든다. 그 방향으로 이동한 후보에서 절댓값이 큰 s개만 남기는 Hₛ를 적용한다. 선택되지 않았던 성분도 다음 후보에서 커지면 다시 들어올 수 있다.

단위 측정의 계산 예제

A가 3차원 단위행렬이고 y=(3,−1,0.2)ᵀ, x₀=0, μ=0.5, s=2라고 하자. 첫 후보는 (1.5,−0.5,0.1)ᵀ여서 x₁=(1.5,−0.5,0)ᵀ다. 다음 후보는 (2.25,−0.75,0.1)ᵀ이고 x₂=(2.25,−0.75,0)ᵀ다. 압축하지 않은 이 계산은 잔차 이동과 투영의 순서를 보여 준다.

소프트 임계화와 다른 점

여기서 Hₛ는 남길 성분의 값을 줄이지 않고 나머지를 0으로 만든다. 소프트 임계화는 문턱을 넘은 성분도 그 크기를 줄인다. 같은 희소한 결과를 만들 수 있어도 대응하는 최적화 문제와 편향은 다르다. 동률이 있으면 어떤 성분을 남길지 규칙을 정해야 한다.

스텝과 수렴 조건

측정 연산자의 크기와 스텝 μ를 함께 고려해야 한다. 너무 큰 스텝은 오차를 키울 수 있으며 단순한 반복 형태만으로 모든 행렬에서 수렴을 보장하지 않는다. 특정 제한 등거리 조건과 적절한 스케일 아래 복원 오차를 분석할 수 있다. 잡음과 정확히 희소하지 않은 꼬리 성분도 종료 기준에 반영한다.

관련 문서

압축 센싱 / 제한 등거리 성질 / 경사 하강법 / 소프트 임계화 / CoSaMP / 직교 정합 추구