論文の概要: Quantum-inspired Benchmark for Estimating Intrinsic Dimension
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2510.01335v1
- Date: Wed, 01 Oct 2025 18:03:02 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-10-03 16:59:20.808332
- Title: Quantum-inspired Benchmark for Estimating Intrinsic Dimension
- Title(参考訳): 固有次元推定のための量子インスピレーションベンチマーク
- Authors: Aritra Das, Joseph T. Iosue, Victor V. Albert,
- Abstract要約: 機械学習モデルは、現実世界のデータセットでうまく一般化することができる。
ID推定法(IDE)は数多く存在するが、その推定方法は大きく異なる。
量子インスパイアされた固有次元推定(QuIIEst)ベンチマークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.0937431058291938
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Machine learning models can generalize well on real-world datasets. According to the manifold hypothesis, this is possible because datasets lie on a latent manifold with small intrinsic dimension (ID). There exist many methods for ID estimation (IDE), but their estimates vary substantially. This warrants benchmarking IDE methods on manifolds that are more complex than those in existing benchmarks. We propose a Quantum-Inspired Intrinsic-dimension Estimation (QuIIEst) benchmark consisting of infinite families of topologically non-trivial manifolds with known ID. Our benchmark stems from a quantum-optical method of embedding arbitrary homogeneous spaces while allowing for curvature modification and additive noise. The IDE methods tested were generally less accurate on QuIIEst manifolds than on existing benchmarks under identical resource allocation. We also observe minimal performance degradation with increasingly non-uniform curvature, underscoring the benchmark's inherent difficulty. As a result of independent interest, we perform IDE on the fractal Hofstadter's butterfly and identify which methods are capable of extracting the effective dimension of a space that is not a manifold.
- Abstract(参考訳): 機械学習モデルは、現実世界のデータセットでうまく一般化することができる。
多様体の仮説によれば、データセットは小さな内在次元(ID)を持つ潜在多様体上にあるため、これは可能である。
ID推定法(IDE)は数多く存在するが、その推定方法は大きく異なる。
これにより、既存のベンチマークよりも複雑な多様体上のIDEメソッドのベンチマークが保証される。
我々は、位相的に非自明な多様体の無限族からなる量子インスパイアされた固有次元推定(QuIIEst)ベンチマークを提案する。
我々のベンチマークは、任意の均質空間を埋め込み、曲率修正と付加雑音を許容する量子光学的手法から導かれる。
テスト対象のIDEメソッドは、QuIIEst多様体では、リソース割り当てが同じである既存のベンチマークよりも、一般的には正確ではない。
また、不均一な曲率の増大による最小性能劣化も観察し、ベンチマーク固有の難しさを裏付ける。
独立な関心の結果、フラクタルホフシュタッターの蝶のIDEを実行し、多様体ではない空間の有効次元を抽出できる方法を特定する。
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