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MMD 的平滑距离核及其在 Wasserstein 梯度流中的应用

机器学习 2025-10-23 v2 机器学习 泛函分析 概率论

摘要

负距离核 K(x,y):=xyK(x,y) := -\|x-y\| 用于统计中的最大平均偏差 (MMD) 定义,已在各种应用中表现出良好的数值结果。特别是,处理高维核求和的切片技术受益于距离核的简单无参数结构。然而,由于其在 x=yx=y 处的非光滑性,大多数经典理论结果(例如关于相应 MMD 功能的 Wasserstein 梯度流)不再成立。本文提出了一种新型核函数,保留了负距离核的有利特性:即阶为一的条件正定性、对 infinity 的近线性增长以及简单的切片结构,同时实现 Lipschitz 可微。其构造基于对绝对值函数进行简单 1D 平滑处理后接续 Riemann-Liouville 分数积分变换。数值结果表明,新核在梯度下降方法中与负距离核性能相似,但具备理论保证。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.07820,
  title  = {Smoothed Distance Kernels for MMDs and Applications in Wasserstein Gradient Flows},
  author = {Nicolaj Rux and Michael Quellmalz and Gabriele Steidl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.07820},
  year   = {2025}
}

备注

48 pages, 10 figures