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Fair principal component analysis via eigenvalue optimization

delete2026-02-17
delete1
PRE
AI
J
Junhui Shen
A
Aaron Davis
D
Ding Lu
Z
Zhaojun Bai Zhaojun Bai *
DOI:10.1007/s10543-026-01109-9delete
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摘要

摘要

En 中文
主成分分析(PCA)是机器学习中用于降低高维数据集维度的基础技术。然而,PCA可能导致产生有偏表示,从而对数据中的某些子组不利。为解决此问题,引入了公平主成分分析(FPCA)模型以平衡各子组的重构损失,但现有的半定松弛(SDR)方法即使在次优解下计算成本也很高。尽管已开发出几种FPCA变体以提高效率,但它们往往偏离了平衡重构损失这一FPCA的核心目标。本文发现FPCA中的隐含凸性,并提出一种新算法,通过特征值优化求解由此产生的凸优化问题。我们的方法在不牺牲性能的情况下实现了所需的重构损失公平性。在真实数据集上的实验表明,所提出的FPCA算法比SDR算法快约8倍,同时最多比标准PCA慢85%。
Keyword:
Principal component analysis
Fair machine learning
Joint numerical range
Trace minimization
Eigenvalue optimization

期刊

B
BIT Numerical Mathematics
IF:
1.7
论文数:
50
被引数:
0

机构

U
university of california davis
学者数:
3.4W
论文数: 2.6W
被引数: 45
University of California System 封面图
University of California System
学者数:
37.7W
论文数: 33.8W
被引数: 6.6K
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