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面向大小受限最小割聚类的双界非线性最优传输

机器学习 2025-01-31 v1

摘要

最小割是一种重要的图划分方法。然而,当前解决最小割问题的方案存在速度慢、求解困难且常常收敛到简单解的问题。为此,我们将最小割问题松弛为双界约束,首次将其视为双界非线性最优传输问题。此外,我们发展了一种基于 Frank-Wolfe 方法求解双界非线性最优传输的方法(缩写为 DNF)。值得注意的是,DNF 不仅求解大小受限的最小割问题,也适用于所有双界非线性最优传输问题。我们证明,在满足 Lipschitz 光滑性的凸问题中,DNF 方法可达到收敛速率 O(1t)\mathcal{O}(\frac{1}{t})。我们将 DNF 方法应用于最小割问题,发现其在损失函数和聚类准确性方面均达到最先进性能,收敛速率为 O(1t)\mathcal{O}(\frac{1}{\sqrt{t}})。此外,DNF 方法求解大小受限最小割问题无需参数,稳定性更好。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.18143,
  title  = {Dual-Bounded Nonlinear Optimal Transport for Size Constrained Min Cut Clustering},
  author = {Fangyuan Xie and Jinghui Yuan and Feiping Nie and Xuelong Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18143},
  year   = {2025}
}