Manifold-valued functional data analysis (FDA) recently becomes an active area of research motivated by the raising availability of trajectories or longitudinal data observed on non-linear manifolds. The challenges of analyzing such data come from many aspects, including infinite dimensionality and nonlinearity, as well as time-domain or phase variability. In this paper, we study the amplitude part of manifold-valued functions on $\mathbb{S}^2$, which is invariant to random time warping or re-parameterization. Utilizing the nice geometry of $\mathbb{S}^2$, we develop a set of efficient and accurate tools for temporal alignment of functions, geodesic computing, and sample mean calculation. At the heart of these tools, they rely on gradient descent algorithms with carefully derived gradients. We show the advantages of these newly developed tools over its competitors with extensive simulations and real data and demonstrate the importance of considering the amplitude part of functions instead of mixing it with phase variability in manifold-valued FDA.


翻译:分析这些数据的挑战来自许多方面,包括无限的维度和不线性,以及时间-域或阶段变异性。在本文件中,我们研究了多重价值功能的振幅部分,其价值为$\mathbb{S ⁇ 2美元,它不易随机时间扭曲或重新参数化。我们利用$\mathbb{S ⁇ 2$这一不错的几何方法,开发一套高效和准确的工具,用于功能的时间一致、大地测量计算和样本平均计算。在这些工具的核心,它们依靠经仔细推算的梯度梯度的梯度下降算法。我们用广泛的模拟和真实数据来展示这些新开发的工具相对于竞争者的优势,并表明考虑这些功能的振幅部分而不是与多种价值林业发展局的阶段变异性相结合的重要性。

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这个新版本的工具会议系列恢复了从1989年到2012年的50个会议的传统。工具最初是“面向对象语言和系统的技术”,后来发展到包括软件技术的所有创新方面。今天许多最重要的软件概念都是在这里首次引入的。2019年TOOLS 50+1在俄罗斯喀山附近举行,以同样的创新精神、对所有与软件相关的事物的热情、科学稳健性和行业适用性的结合以及欢迎该领域所有趋势和社区的开放态度,延续了该系列。 官网链接:http://tools2019.innopolis.ru/
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