最大化代数连通性的代数连通性放大技术:实用与高效改进
机器人学
2025-11-13 v1 机器学习
摘要
长期基于图的状态估计仍面临挑战,因为现有图估计方法在大规模长期图上扩展不佳。为此,本工作推进了当前最先进的图稀疏化算法之一,即最大化代数连通性 (MAC),该方法通过最大化代数连通性来保存估计性能,代数连通性是与估计误差直接相关的谱图性质。然而,MAC 对于在线使用仍然计算上昂贵,且需要用户手动指定保持连通性的边集。我们的贡献沿着三个互补的方向缩小了这些差距:我们开发了用于代数连通性的专用求解器,平均可实现 2 倍运行速度提升;我们研究了 MAC 优化过程中高级步长策略,以提升收敛速度与解的质量;我们提出了自动方案,无需手动指定边即可保证图的连通性。总体而言,这些贡献使 MAC 更加可扩展、可靠,适用于实时估计应用。
引用
@article{arxiv.2511.08694,
title = {Practical and Performant Enhancements for Maximization of Algebraic Connectivity},
author = {Leonard Jung and Alan Papalia and Kevin Doherty and Michael Everett},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.08694},
year = {2025}
}
备注
Submitted to ICRA 2026