論文の概要: Learning Cost Functions for Optimal Transport
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2002.09650v2
- Date: Mon, 5 Jul 2021 15:36:53 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-12-29 18:53:30.021040
- Title: Learning Cost Functions for Optimal Transport
- Title(参考訳): 最適輸送のための学習コスト関数
- Authors: Shaojun Ma, Haodong Sun, Xiaojing Ye, Hongyuan Zha, Haomin Zhou
- Abstract要約: 逆最適輸送(英: Inverse optimal transport, OT)とは、観測された輸送計画またはそのサンプルから、OTのコスト関数を学習する問題を指す。
逆OT問題の制約のない凸最適化式を導出し、任意のカスタマイズ可能な正規化によりさらに拡張することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 44.64193016158591
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Inverse optimal transport (OT) refers to the problem of learning the cost
function for OT from observed transport plan or its samples. In this paper, we
derive an unconstrained convex optimization formulation of the inverse OT
problem, which can be further augmented by any customizable regularization. We
provide a comprehensive characterization of the properties of inverse OT,
including uniqueness of solutions. We also develop two numerical algorithms,
one is a fast matrix scaling method based on the Sinkhorn-Knopp algorithm for
discrete OT, and the other one is a learning based algorithm that parameterizes
the cost function as a deep neural network for continuous OT. The novel
framework proposed in the work avoids repeatedly solving a forward OT in each
iteration which has been a thorny computational bottleneck for the bi-level
optimization in existing inverse OT approaches. Numerical results demonstrate
promising efficiency and accuracy advantages of the proposed algorithms over
existing state-of-the-art methods.
- Abstract(参考訳): 逆最適輸送 (inverse optimal transport, ot) は、観測された輸送計画またはそのサンプルからotのコスト関数を学ぶ問題である。
本稿では,任意のカスタマイズ可能な正規化によってさらに拡張可能な逆ot問題の非拘束凸最適化定式化を導出する。
我々は,解の特異性を含む逆otの特性を包括的に評価する。
また、2つの数値アルゴリズムを開発し、1つは離散OTのためのシンクホーン・ノック法に基づく高速行列スケーリング法、もう1つは連続OTのためのディープニューラルネットワークとしてコスト関数をパラメータ化する学習に基づくアルゴリズムである。
この研究で提案された新しいフレームワークは、既存の逆OTアプローチにおける二段階最適化の厄介な計算ボトルネックである各イテレーションにおけるフォワードOTの繰り返し解決を回避している。
数値実験により,提案手法の既存手法に対する効率性と精度の有望性が示された。
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