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同伦交错距离的普适性

代数拓扑 2022-05-03 v2 计算几何

摘要

作为为拓扑数据分析(TDA)建立同伦理论基础的一步,我们引入并研究了过滤拓扑空间之间的同伦交错。这些是交错在同伦不变意义上的类似物,交错是TDA中常用于阐述稳定性与推断定理的对象。直观地说,过滤空间 XXYY 之间的严格交错证明了 XXYY 是近似同构的,而 XXYY 之间的同伦交错证明了 XXYY 是近似弱等价的。本文的主要结果是同伦交错在过滤空间上诱导出一个扩展伪度量 dHId_{HI},并且这是满足自然稳定性和同伦不变性公理的普适伪度量。为了激发这些公理,我们还观察到 dHId_{HI}(或更一般地,任何满足这两个公理及额外的“homology bounding”公理的伪度量)可用于将若干基础TDA定理从代数(同调)层面提升到过滤空间层面表述。最后,我们考虑用同伦交错建立持久Whitehead定理的问题。我们给出一个对朴素表述的反例。

关键词

引用

@article{arxiv.1705.01690,
  title  = {Universality of the Homotopy Interleaving Distance},
  author = {Andrew J. Blumberg and Michael Lesnick},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1705.01690},
  year   = {2022}
}

备注

Major revision: Improved exposition and expanded discussion of applications. 40 pages