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基于交替非负最小二乘算法的框架,提出一种非负矩阵分解的非单调自适应BB(Barzilai-Borwein)步长算法。虽然该算法的步长不是由线搜索取得的,但是满足非单调线搜索,从而保证了算法的全局收敛性。同时该算法使用自适应BB步长和梯度的Lipschitz常数来提高算法的收敛速度。最后在理论上证明了该算法是收敛的,同时数值试验和人脸识别的试验结果表明该算法是有效的且优于其他算法。