What is the "right" topological invariant of a large point cloud X? Prior research has focused on estimating the full persistence diagram of X, a quantity that is very expensive to compute, unstable to outliers, and far from a sufficient statistic. We therefore propose that the correct invariant is not the persistence diagram of X, but rather the collection of persistence diagrams of many small subsets. This invariant, which we call "distributed persistence," is perfectly parallelizable, more stable to outliers, and has a rich inverse theory. The map from the space of point clouds (with the quasi-isometry metric) to the space of distributed persistence invariants (with the Hausdorff-Bottleneck distance) is a global quasi-isometry. This is a much stronger property than simply being injective, as it implies that the inverse of a small neighborhood is a small neighborhood, and is to our knowledge the only result of its kind in the TDA literature. Moreover, the quasi-isometry bounds depend on the size of the subsets taken, so that as the size of these subsets goes from small to large, the invariant interpolates between a purely geometric one and a topological one. Lastly, we note that our inverse results do not actually require considering all subsets of a fixed size (an enormous collection), but a relatively small collection satisfying certain covering properties that arise with high probability when randomly sampling subsets. These theoretical results are complemented by two synthetic experiments demonstrating the use of distributed persistence in practice.


翻译:X 大点云的“ 右” 表层变量是什么? 先前的研究侧重于估算 X 的完整持续度图, 这个数量对于计算非常昂贵,对于外星来说不稳定,而且远非足够的统计。 因此, 我们建议正确的不变化不是 X 的持久性图, 而是收集许多小子集的持久性图。 这个我们称之为“ 分布性持久性” 的不变化是完全平行的, 更稳定到外部线, 并且具有丰富的反向理论。 从点云空间( 与准测量度测量度) 到分布性持续性实验空间( 与Hausdorf- 博特勒内克距离) 的地图是一个全球性的准测量度图。 这比仅仅具有预测性的多得多的属性, 因为它意味着小邻居的反面是一个小区, 是我们在TDA 文献中唯一的补充结果。 此外, 从点云( 准测量度度测量度测量度测量度测量度测量量) 到分布性持续度空间的空间( ) 是一个非常小的地图, 因此, 我们的精确度的精确度 需要从一个层次的大小 从一个直径的层次到一个层次中, 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
82+阅读 · 2020年12月5日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月15日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月14日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
82+阅读 · 2020年12月5日
专知会员服务
123+阅读 · 2020年9月8日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员