Efficient optimization algorithms for large tensor processing and applicationsEfficient optimization algorithms for large tensor processing and applicationsΑποδοτικοί αλγόριθμοι βελτιστοποίησης για επεξεργασία μεγάλων τανυστών και εφαρμογές Μεταπτυχιακή Διατριβή Master Thesis 2022-02-092022enWe consider the problem of nonnegative tensor completion. We adopt the alternating optimization framework and solve each nonnegative matrix least-squares with missing elements problem via a stochastic variation of the accelerated gradient algorithm, where we propose and experimentally test the efficiency of various step-sizes. We develop a parallel shared-memory implementation of our algorithm using the multi-threaded API OpenMP, which attains significant speedup. We test the effectiveness and the performance of our algorithm using both real-world and synthetic data. We focus on real-world applications that can be interpreted as nonnegative tensor completion problems. We believe that our approach is a very competitive candidate for the solution of very large nonnegative tensor completion problems.Μελετάμε το πρόβλημα του nonnegative tensor completion. Υιοθετούμε τη μέθοδο alternating optimization και λύνουμε κάθε nonnegative matrix least-squares with missing elements πρόβλημα μέσω στοχαστικής παραλλαγής του accelerated gradient αλγορίθμου, προτείνοντας διάφορα βήματα τα οποία και δοκιμάζουμε πειραματικά. Αναπτύσσουμε μια παράλληλη shared-memory υλοποίηση του αλγορίθμου μας, κάνοντας χρήση του OpenMP API για πολυνηματικό παραλληλισμό, η οποία επιτυγχάνει αρκετά σημαντικό speedup. Ελέγχουμε τον αλγόριθμο μας ως προς την αποτελεσματικότητα και την απόδοση του, χρησιμοποιώντας συνθετικά και πραγματικά δεδομένα. Επικεντρωνόμαστε σε εφαρμογές που μπορούν να αναπαρασταθούν ως προβλήματα nonnegative tensor completion. Θεωρούμε ότι η μέθοδος μας αποτελεί μια αρκετά ανταγωνιστική εναλλακτική για τη λύση μεγάλων nonnegative tensor completion προβλημάτων.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών ΥπολογιστώνPapagiannakos_Ioannis-Marios_MSc_2022.pdfChania [Greece]Library of TUC2022-02-09application/pdf6.7 MBembargo Papagiannakos Ioannis-Marios Παπαγιαννακος Ιωαννης-Μαριος Liavas Athanasios Λιαβας Αθανασιος Karystinos Georgios Καρυστινος Γεωργιος Samoladas Vasilis Σαμολαδας Βασιλης Πολυτεχνείο Κρήτης Technical University of Crete Stochastic NTC CPD PARAFAC OpenMP Word embedding Accelerated stochastic gradient for NMLSME Nonnegative Tensor Completion Stochastic gradient descent Nonnegative Matrix Least Squares with Missing Elements