• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

再生核希尔伯特空间中的最优传输:理论与应用

Optimal Transport in Reproducing Kernel Hilbert Spaces: Theory and Applications.

作者信息

Zhang Zhen, Wang Mianzhi, Nehorai Arye

出版信息

IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell. 2020 Jul;42(7):1741-1754. doi: 10.1109/TPAMI.2019.2903050. Epub 2019 Mar 4.

DOI:10.1109/TPAMI.2019.2903050
PMID:30843802
Abstract

In this paper, we present a mathematical and computational framework for comparing and matching distributions in reproducing kernel Hilbert spaces (RKHS). This framework, called optimal transport in RKHS, is a generalization of the optimal transport problem in input spaces to (potentially) infinite-dimensional feature spaces. We provide a computable formulation of Kantorovich's optimal transport in RKHS. In particular, we explore the case in which data distributions in RKHS are Gaussian, obtaining closed-form expressions of both the estimated Wasserstein distance and optimal transport map via kernel matrices. Based on these expressions, we generalize the Bures metric on covariance matrices to infinite-dimensional settings, providing a new metric between covariance operators. Moreover, we extend the correlation alignment problem to Hilbert spaces, giving a new strategy for matching distributions in RKHS. Empirically, we apply the derived formulas under the Gaussianity assumption to image classification and domain adaptation. In both tasks, our algorithms yield state-of-the-art performances, demonstrating the effectiveness and potential of our framework.

摘要

在本文中,我们提出了一个用于在再生核希尔伯特空间(RKHS)中比较和匹配分布的数学与计算框架。这个框架,称为RKHS中的最优传输,是输入空间中最优传输问题到(潜在的)无限维特征空间的推广。我们给出了RKHS中康托罗维奇最优传输的可计算形式。特别地,我们探讨了RKHS中的数据分布为高斯分布的情况,通过核矩阵得到了估计的瓦瑟斯坦距离和最优传输映射的闭式表达式。基于这些表达式,我们将协方差矩阵上的布雷尔斯度量推广到无限维情形,给出了协方差算子之间的一种新度量。此外,我们将相关对齐问题扩展到希尔伯特空间,给出了一种在RKHS中匹配分布的新策略。从经验上看,我们在高斯性假设下将导出的公式应用于图像分类和域适应。在这两个任务中,我们的算法都取得了领先的性能,证明了我们框架的有效性和潜力。

相似文献

1
Optimal Transport in Reproducing Kernel Hilbert Spaces: Theory and Applications.再生核希尔伯特空间中的最优传输:理论与应用
IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell. 2020 Jul;42(7):1741-1754. doi: 10.1109/TPAMI.2019.2903050. Epub 2019 Mar 4.
2
A novel kernel Wasserstein distance on Gaussian measures: An application of identifying dental artifacts in head and neck computed tomography.高斯测度上的一种新型核瓦瑟斯坦距离:在头颈部计算机断层扫描中识别牙科伪影的应用
Comput Biol Med. 2020 May;120:103731. doi: 10.1016/j.compbiomed.2020.103731. Epub 2020 Mar 26.
3
HOT-GAN: Hilbert Optimal Transport for Generative Adversarial Network.HOT-GAN:生成对抗网络的希尔伯特最优传输
IEEE Trans Neural Netw Learn Syst. 2025 Mar;36(3):4371-4384. doi: 10.1109/TNNLS.2024.3370617. Epub 2025 Feb 28.
4
Reconstruction from free-breathing cardiac MRI data using reproducing kernel Hilbert spaces.使用再生核希尔伯特空间从自由呼吸心脏磁共振成像数据进行重建。
Magn Reson Med. 2010 Jan;63(1):59-67. doi: 10.1002/mrm.22170.
5
Reproducing Kernel Hilbert spaces for wave optics: tutorial.用于波动光学的再生核希尔伯特空间:教程
J Opt Soc Am A Opt Image Sci Vis. 2021 May 1;38(5):737-748. doi: 10.1364/JOSAA.422738.
6
Adaptive learning in complex reproducing kernel Hilbert spaces employing Wirtinger's subgradients.采用 Wirtinger 次梯度的复杂再生核希尔伯特空间中的自适应学习。
IEEE Trans Neural Netw Learn Syst. 2012 Mar;23(3):425-38. doi: 10.1109/TNNLS.2011.2179810.
7
High-Order Sequential Simulation via Statistical Learning in Reproducing Kernel Hilbert Space.通过再生核希尔伯特空间中的统计学习进行高阶序贯模拟
Math Geosci. 2020;52(5):693-723. doi: 10.1007/s11004-019-09843-3. Epub 2019 Dec 7.
8
DAML: domain adaptation metric learning.DAML:领域自适应度量学习。
IEEE Trans Image Process. 2011 Oct;20(10):2980-9. doi: 10.1109/TIP.2011.2134107.
9
Adaptive multiregression in reproducing kernel Hilbert spaces: the multiaccess MIMO channel case.在再生核希尔伯特空间中的自适应多回归:多址 MIMO 信道情况。
IEEE Trans Neural Netw Learn Syst. 2012 Feb;23(2):260-76. doi: 10.1109/TNNLS.2011.2178321.
10
From sample similarity to ensemble similarity: probabilistic distance measures in reproducing kernel Hilbert space.从样本相似性到集成相似性:再生核希尔伯特空间中的概率距离度量
IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell. 2006 Jun;28(6):917-29. doi: 10.1109/TPAMI.2006.120.

引用本文的文献

1
DOT: a flexible multi-objective optimization framework for transferring features across single-cell and spatial omics.DOT:一个用于跨单细胞和空间组学转移特征的灵活多目标优化框架。
Nat Commun. 2024 Jun 11;15(1):4994. doi: 10.1038/s41467-024-48868-z.
2
Raman spectroscopy-based prediction of ofloxacin concentration in solution using a novel loss function and an improved GA-CNN model.基于拉曼光谱的新型损耗函数和改进 GA-CNN 模型预测溶液中氧氟沙星浓度。
BMC Bioinformatics. 2023 Oct 30;24(1):409. doi: 10.1186/s12859-023-05542-3.
3
Measure cross-sectoral structural similarities from financial networks.
衡量金融网络的跨部门结构相似性。
Sci Rep. 2023 May 2;13(1):7124. doi: 10.1038/s41598-023-34034-w.
4
A novel kernel Wasserstein distance on Gaussian measures: An application of identifying dental artifacts in head and neck computed tomography.高斯测度上的一种新型核瓦瑟斯坦距离:在头颈部计算机断层扫描中识别牙科伪影的应用
Comput Biol Med. 2020 May;120:103731. doi: 10.1016/j.compbiomed.2020.103731. Epub 2020 Mar 26.