基于图嵌入的高斯混合变分自编码器的深度聚类

Deep Clustering by Gaussian Mixture Variational Autoencoders with Graph Embedding, DGG

作者:凯鲁嘎吉 - 博客园 http://www.cnblogs.com/kailugaji/

1. 引言

这篇博文主要是对论文“Deep Clustering by Gaussian Mixture Variational Autoencoders with Graph Embedding”的整理总结,这篇文章将图嵌入与概率深度高斯混合模型相结合,使网络学习到符合全局模型和局部结构约束的强大特征表示。将样本作为图上的节点,并最小化它们的后验分布之间的加权距离,在这里使用Jenson-Shannon散度作为距离度量。

阅读这篇博文的前提条件是:了解高斯混合模型用于聚类的算法,了解变分推断与变分自编码器,进一步了解变分深度嵌入(VaDE)模型。在知道高斯混合模型(GMM)与变分自编码器(VAE)之后,VaDE实际上是将这两者结合起来的一个产物。与VAE相比,VaDE在公式推导中多了一个变量c。与GMM相比,变量c就相当于是GMM中的隐变量z,而隐层得到的特征z相当于原来GMM中的数据x。而基于图嵌入的高斯混合变分自编码器的深度聚类(DGG)模型可以看做在VAE的基础上结合了高斯混合模型与图嵌入来完成聚类过程,公式推导中同样增加了表示类别的变量c,同时,目标函数后面加了一项图嵌入的约束项。比起VaDE来说,可以理解为多了一个约束项——图嵌入,当然目标函数还是有所不同。

下面主要介绍DGG模型目标函数的数学推导过程。推导过程用到了概率论与数理统计的相关知识,更用到了VaDE模型推导里面的知识,如果想要深入了解推导过程,请先看变分深度嵌入(VaDE)模型的相关推导。

2. 目标函数的由来与转化

3. 目标函数具体推导

4. 参数更新过程及聚类结果

5. 我的思考

在推导过程中我与原文中的推导有不一样的地方。

1)我的推导过程中变分下界L中第二项系数是1/2,原文直接是1,而在支撑材料里面仍然是1/2,因此可以认为是作者笔误造成的。

2)我的推导过程中变分下界L中的第二项与第四项都有常数项(蓝框框标出的),这两项正好正负抵消,才没有这个参数项,而在原文支撑材料里面直接第二四项都没有常数项。不过这只是支撑材料的内容,在原文中没有太大影响。

3)我用的是πk,原文用的πik。这点没有太大影响。

6. 参考文献

[1] Linxiao Yang, Ngai-Man Cheung, Jiaying Li, and Jun Fang, "Deep Clustering by Gaussian Mixture Variational Autoencoders with Graph Embedding", In ICCV 2019.

[2] 论文补充材料:Deep Clustering by Gaussian Mixture Variational Autoencoders with Graph Embedding - Supplementary

[3] DGG Python代码:https://github.com/ngoc-nguyen-0/DGG

[4] 变分深度嵌入(Variational Deep Embedding, VaDE) - 凯鲁嘎吉 - 博客园

[5] 变分推断与变分自编码器 - 凯鲁嘎吉 - 博客园

基于图嵌入的高斯混合变分自编码器的深度聚类(Deep Clustering by Gaussian Mixture Variational Autoencoders with Graph Embedding, DGG)的更多相关文章

  1. Learning Combinatorial Embedding Networks for Deep Graph Matching(基于图嵌入的深度图匹配)

    1. 文献信息 题目: Learning Combinatorial Embedding Networks for Deep Graph Matching(基于图嵌入的深度图匹配) 作者:上海交通大学 ...

  2. [zz] 混合高斯模型 Gaussian Mixture Model

    聚类(1)——混合高斯模型 Gaussian Mixture Model http://blog.csdn.net/jwh_bupt/article/details/7663885 聚类系列: 聚类( ...

  3. 基于变分自编码器(VAE)利用重建概率的异常检测

    本文为博主翻译自:Jinwon的Variational Autoencoder based Anomaly Detection using Reconstruction Probability,如侵立 ...

  4. 高斯混合聚类及EM实现

    一.引言 我们谈到了用 k-means 进行聚类的方法,这次我们来说一下另一个很流行的算法:Gaussian Mixture Model (GMM).事实上,GMM 和 k-means 很像,不过 G ...

  5. 腾讯云存储专家深度解读基于Ceph对象存储的混合云机制

    背景 毫无疑问,乘着云计算发展的东风,Ceph已经是当今最火热的软件定义存储开源项目.如下图所示,它在同一底层平台之上可以对外提供三种存储接口,分别是文件存储.对象存储以及块存储,本文主要关注的是对象 ...

  6. 基于图的图像分割(Graph-Based Image Segmentation)

    一.介绍 基于图的图像分割(Graph-Based Image Segmentation),论文<Efficient Graph-Based Image Segmentation>,P. ...

  7. 图像切割—基于图的图像切割(Graph-Based Image Segmentation)

     图像切割-基于图的图像切割(Graph-Based Image Segmentation) Reference: Efficient Graph-Based Image Segmentation ...

  8. 混合高斯模型(Gaussian mixture model, GMM)

    1. 前言 这就是为什么我要学习一下二维高斯分布的原因: 总感觉数学知识不够用呐,顺带把混合高斯模型也回顾一下. 2. 单高斯模型(Gaussian single model, GSM) 2.1 一维 ...

  9. 混合云存储组合拳:基于云存储网关与混合云备份的OSS数据备份方案

    前言 阿里云对象存储(OSS)用户众多.很多用户因为业务或者合规性需求,需要对OSS内的数据做备份,无论是线上备份,还是线下备份.用户可以选择使用OSS的开放API,按照业务需求,做数据的备份,也可以 ...

随机推荐

  1. elementUI+国际化

    1. 先创建一个lang 文件夹,创建两个js文件en.js(英文), zh.js(中文), 另外创建一个index.js文件(用于) en.js zh.js (两者必须保持一致) 2. 在index ...

  2. centos7.2挂载硬盘攻略

    远程SSH登录上CentOS服务器后,进行如下操作: 提醒:挂载操作会清空数据,请确认挂载盘无数据或者未使用 第一步:列出所有磁盘 命令: ll /dev/disk/by-path ll /dev/d ...

  3. 第一个SpringMVC程序 (配置版)

    通过配置版本的MVC程序,可以了解到MVC的底层原理,实际开发我们用的是注解版的! 1.新建一个普通Maven的项目,然后添加web的支持 2.导入相关的SpringMVC的依赖 3.配置web.xm ...

  4. 备份、恢复数据库(Dos命令提示符下)_数据库安装工具_连载_1

    Dos命令提示符下: 备份.恢复数据库,是不是很简单啊,是的,当你20年不碰MS SQL,是不是又忘记了呢,答案也许也是吧,^_^虽然在程序中执行SQL代码时,很讨厌那个Go,正如MySQL中那个分号 ...

  5. 在MS SQL(SSMS中)_Format_SQL_更改设置_增加命令

    在MS SQL(SSMS中)_Format_SQL_更改设置_增加命令 目的:要格式化这么一段SQL语句(这是随便从网上Copy的一段),没细看内容,反正看到头疼,乱七八糟的不想看. select b ...

  6. .NETCore微服务探寻(一) - 网关

    前言 一直以来对于.NETCore微服务相关的技术栈都处于一个浅尝辄止的了解阶段,在现实工作中也对于微服务也一直没有使用的业务环境,所以一直也没有整合过一个完整的基于.NETCore技术栈的微服务项目 ...

  7. JavaSE的基本语法

    JavaSE基本语法 一.语法的注意事项 1.严格区分大小写 2.每句命令结尾使用分号 3.符号都是英文状态 4.括号.引号都是成对出现的! 5.注意缩进 Tips: 文件名和类名可以不一致,但pub ...

  8. skynet 初步分析

    自己想实现一个tcp 粘包,残包的功能.  先看看一些开源的库是怎么实现的. 首先开启一个线程.使劲的执行: skynet_socket_poll skynet_socket_poll  这个玩意是干 ...

  9. 打个总结:Web性能优化

    前段时间优化一个公司历史老项目的Web性能,却引出了一系列的问题,让我反思良多. 我通过Chrome的Lighthouse工具可以看出一些性能参数和问题反馈,我逐一对其进行优化. 根据资源请求的不同, ...

  10. 【漏洞三】跨站点脚本(XSS)攻击

    [漏洞] 跨站点脚本(XSS)攻击 [原因] 跨站点脚本(也称为xss)是一个漏洞,攻击者可以发送恶意代码(通常在(Javascript的形式)给另一个用户.因为浏览器无法知道脚本是否值得信任,所以它 ...