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广义地力距离的期望值与 Cayley-Menger 类型公式

统计理论 2024-12-11 v2 统计理论

摘要

地力距离(EMD),亦称 1- Wasserstein 度量,衡量将一种概率分布转化为另一种概率分布所需的最小工作量。EMD 可自然推广以衡量任意数量(记为 dd)的分布之间的“距离”。在之前的工作(2021 年)中,我们发现,假设在标准 nn 单形上均匀分布时,广义 EMD 的期望值存在递推公式。但该递推计算昂贵,需进行 (d+nd)\binom{d+n}{d} 次迭代。本文的主要结果是给出该期望值的非递推公式,表述为某一次数至多为 dndn 的多项式的积分。作为次要结果,我们解决了一个未解之谜,给出以两两 EMD 表示的广义 EMD 的公式;这可视为 Cayley-Menger 行列式公式的类比,即该公式以边长给出单形的体积。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.07972,
  title  = {Expected value and a Cayley-Menger type formula for the generalized earth mover's distance},
  author = {William Q. Erickson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.07972},
  year   = {2024}
}

备注

20 pages; the second half of this paper supersedes my preprint arXiv:2306.12030, and thus there is some overlap of exposition