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NOFE - 神经算子函数嵌入

机器学习 2026-05-19 v2

摘要

大多数降维方法将数据视为离散点云,忽略了许多真实世界过程固有的连续域结构。为填补这一差距,我们引入神经算子函数嵌入(NOFE),一种面向连续域的降维框架。NOFE 通过图核算子学习函数到函数的映射,使其能够在任意查询位置进行网格无依赖的评估。我们将 NOFE 建立为鞘-鞘映射的近似,推广了鞘神经网络到连续域。我们在不同数据集上评估了 NOFE,将其与 PCA、t-SNE 和 UMAP 进行比较。我们的结果表明,NOFE 在局部结构保持方面显著优于基线方法,在ERA5 气候再分析数据集上实现局部应力为 0.111,而 PCA 为 0.398,t-SNE 为 0.773,UMAP 为 0.791。NOFE 还表现出鲁棒的采样独立性,在区域标准化下将 Patch Stitching Error 相对于 UMAP 降低最高可达 20.0×20.0\times(59.0 vs. 267.6),并确保跨不连续域区域的一致性。虽保持与 PCA 相当的全局结构保持(Stress-1: 0.379 vs. PCA 的 0.268),NOFE 解决了离散方法的关键局限性,实现细粒度结构并产生平滑、一致的嵌入,能够在不同样本密度下推广。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.11970,
  title  = {NOFE - Neural Operator Function Embedding},
  author = {Lars Uebbing and Harald L. Joakimsen and Siyan Chen and Georgios Leontidis and Kristoffer K. Wickstrøm and Michael C. Kampffmeyer and Sébastien Lefèvre and Arnt-Børre Salberg and Robert Jenssen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.11970},
  year   = {2026}
}

备注

21 pages, 11 figures, 12 tables