代数Wasserstein距离与数据的稳定同调不变量
代数拓扑
2024-08-23 v3
摘要
距离在持续同调中具有普遍作用,从数据同调表示的直接比较到不变量定义与优化均如此。在本文中,我们基于Skraba与Turner定义的代数Wasserstein距离引入了一族持续模之间的参数化伪度量,并在噪声系统形式体系中表述它们。这是通过比较持续模之间单态射(相应地,满态射)的余核(相应地,核)的-范数与相应的bar-to-bar态射实现的,后者是一个新概念,使我们能够桥接持续模的代数与组合方面。我们利用代数Wasserstein距离定义称为Wasserstein稳定秩的不变量,它们关于此类伪度量是1-Lipschitz稳定的。我们证明了持续模的一个低秩逼近结果,使我们能高效计算Wasserstein稳定秩,并提出了一种高效算法来计算它们之间的交织距离。重要的是,Wasserstein稳定秩依赖于可在机器学习语境中学习的可解释参数。实验结果说明了Wasserstein稳定秩在真实与人工数据上的使用,并突出了此类伪度量如何在数据分析任务中有用。
引用
@article{arxiv.2301.06484,
title = {Algebraic Wasserstein distances and stable homological invariants of data},
author = {Jens Agerberg and Andrea Guidolin and Isaac Ren and Martina Scolamiero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06484},
year = {2024}
}
备注
54 pages, 10 figures