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FlowHON:使用高阶网络表示流场

机器学习 2023-12-06 v1

摘要

流场通常被划分为数据块,以便基于块间关系进行大规模并行计算与分析。然而,以往的大多数技术仅考虑块之间的一阶依赖关系,这不足以描述复杂的流模式。在本研究中,我们提出了 FlowHON,一种从流场构建高阶网络的方法。FlowHON 将流场中固有的高阶依赖关系捕获为节点,并将它们之间的转移估计为边。我们将高阶网络构建表述为具有三个线性变换的优化问题。前两层对应于节点生成,第三层对应于边估计。我们的公式允许在统一框架中求解节点生成和边估计。借助 FlowHON,无需任何修改即可应用传统图算法的丰富集合来分析流场,同时利用高阶信息来理解其内在结构并高效管理流数据。我们通过一系列下游任务展示了 FlowHON 的有效性,包括在追踪过程中估计粒子密度、为数据管理划分流场,以及使用网络的节点-链接图表示来理解流场。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.02243,
  title  = {FlowHON: Representing Flow Fields Using Higher-Order Networks},
  author = {Nan Chen and Zhihong Li and Jun Tao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.02243},
  year   = {2023}
}

备注

To be submitted to TVCG