¿Existen otras descomposiciones matriciales que no sean SVD que encuentran el mínimo global de algún error de reconstrucción?

La factorización matricial no negativa generalmente se considera un problema no convexo para el cual solo existen mínimos locales. Esto se debe a que la función objetivo es bi-convexa, es decir, es convexa en un factor cuando el otro se mantiene constante pero sin ninguna forma de garantizar la convergencia a un mínimo global para la formulación general bi-convexa. Existen métodos más allá del descenso de gradiente para resolver estos problemas. Para una encuesta de relajaciones convexas al problema y otros enfoques no convexos, consulte el siguiente documento. http://www.siam.org/proceedings/…

Se pueden usar funciones de pérdida distintas de las distancias al cuadrado euclidianas. A continuación se presentan algunas funciones de pérdida bien conocidas para evaluar NMF.
https://hkn.eecs.berkeley.edu/~c…

KL-Divergencia
Por lo general, se resuelve utilizando un enfoque similar al de Expectation-Maximization que alterna entre los problemas convexos individuales.
http://www.cs.toronto.edu/~radfo…
http://citeseerx.ist.psu.edu/vie…

Divergencias de Csiszar (generaliza a KL a una clase más amplia)
http://www.springerlink.com/cont…

Norma nuclear (también Norma de seguimiento)
La minimización de la suma de valores singulares (norma nuclear) se ha utilizado para realizar factorizaciones matriciales de bajo rango y predicciones colaborativas. Los siguientes documentos muestran formulaciones convexas de este enfoque.

http://people.csail.mit.edu/tomm…
http://arxiv.org/abs/0903.1476v1
http://www.icml2010.org/papers/1…

La factorización de la matriz de margen máximo (MMMF) es convexa:
http://ttic.uchicago.edu/~nati/m

(Esto está relacionado con la primera referencia anterior sobre la Norma Nuclear / Norma de Trazado)

Sin embargo, no es para matrices no negativas, y realmente es solo una curiosidad académica

MMMF es una idea bastante antigua que nunca se desarrolló realmente
Hay un artículo reciente en el Journal of Machine Learning que muestra que MMMF puede reformularse como un problema de optimización del valor propio

http://jmlr.csail.mit.edu/papers