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符号不定先验的数据同化:Sinkhorn 算法的推广

机器学习 2023-08-24 v1 系统与控制 系统与控制 最优化与控制

摘要

本工作的目的是通过适当扩展 Schrödinger-Fortet-Sinkhorn 范式,开发一个校准带符号数据集以使其与指定边缘分布一致的框架。具体而言,我们寻求修正符号不定的多维数组,使得更新后的值与指定的边缘分布相符。我们的方法遵循 Schrödinger 问题的原理,旨在更新“先验”概率测度以与边缘分布一致。解决 Schrödinger 问题的著名 Sinkhorn 算法(早先由 R. Fortet 建立)在统计学中早期应用于列联表的校准,近来则用于机器学习和最优传输中的多边缘问题。在此,我们假定一个以多维数组形式给出的符号不定先验,并提出一个优化问题来适当地更新该先验,以确保与给定边缘分布的一致性。所得算法推广了 Sinkhorn 算法,因为它等价于沿不同坐标方向对数组元素进行迭代缩放。该缩放是乘性的,但与 Sinkhorn 不同,还根据元素的符号进行逆乘性缩放。当先验的元素为正时,我们的算法退化为经典 Sinkhorn 算法。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.11791,
  title  = {Data Assimilation for Sign-indefinite Priors: A generalization of Sinkhorn's algorithm},
  author = {Anqi Dong and Tryphon T. Georgiou and Allen Tannenbaum},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.11791},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 4 figures