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基于 Riesz 核的差异性 Wasserstein 最速下降流

最优化与控制 2024-02-06 v5 数值分析 数值分析 概率论

摘要

本文的目的有二。首先基于几何 Wasserstein 切空间,我们引入 Wasserstein 最速下降流。这些是 Wasserstein 空间中局部绝对连续的曲线,其切向量指向给定泛函的最速下降方向。这使得可使用欧拉前向格式替代 Jordan--Kinderlehrer--Otto 格式。对于 λ-凸泛函,我们证明 Wasserstein 最速下降流是 Wasserstein 梯度流的等价刻画。第二项目的为研究关于特定 Riesz 核的最大均值差异的 Wasserstein 流。其中的关键部分是对相互作用能的处理。尽管它沿广义测地线不是 λ-凸的,我们给出了从 Dirac 测度出发的相互作用能 Wasserstein 最速下降流的解析表达式。与光滑核不同,粒子可能爆炸,即 Dirac 测度变为非 Dirac 测度。最速下降流的计算等价于寻找带外场的平衡测度,这将相互作用能的 Wasserstein 流与势理论优美地联系起来。最后,我们提供了 Wasserstein 最速下降流的数值模拟。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.01804,
  title  = {Wasserstein Steepest Descent Flows of Discrepancies with Riesz Kernels},
  author = {Johannes Hertrich and Manuel Gräf and Robert Beinert and Gabriele Steidl},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.01804},
  year   = {2024}
}