論文の概要: Cycles Communities from the Perspective of Dendrograms and Gradient Sampling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.12974v1
- Date: Mon, 15 Dec 2025 04:31:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-16 17:54:56.531549
- Title: Cycles Communities from the Perspective of Dendrograms and Gradient Sampling
- Title(参考訳): デンドログラムと勾配サンプリングの観点からのサイクルコミュニティ
- Authors: Sixtus Dakurah,
- Abstract要約: 本研究は,2つの相補的なアプローチを通じて,サイクルコミュニティを構築するための新しいフレームワークを紹介する。
まず、デンドログラムに基づく手法は、マージツリーアルゴリズムを利用して、継続間隔からホモロジークラスの階層的表現を構築する。
第二に、Stratified Gradient Samplingの拡張は、異なるサイクルの集合を忠実に再構築できるサイクルバリセンター関数を生成する複数のフィルタ関数を同時に学習する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Identifying and comparing topological features, particularly cycles, across different topological objects remains a fundamental challenge in persistent homology and topological data analysis. This work introduces a novel framework for constructing cycle communities through two complementary approaches. First, a dendrogram-based methodology leverages merge-tree algorithms to construct hierarchical representations of homology classes from persistence intervals. The Wasserstein distance on merge trees is introduced as a metric for comparing dendrograms, establishing connections to hierarchical clustering frameworks. Through simulation studies, the discriminative power of dendrogram representations for identifying cycle communities is demonstrated. Second, an extension of Stratified Gradient Sampling simultaneously learns multiple filter functions that yield cycle barycenter functions capable of faithfully reconstructing distinct sets of cycles. The set of cycles each filter function can reconstruct constitutes cycle communities that are non-overlapping and partition the space of all cycles. Together, these approaches transform the problem of cycle matching into both a hierarchical clustering and topological optimization framework, providing principled methods to identify similar topological structures both within and across groups of topological objects.
- Abstract(参考訳): トポロジ的特徴、特にサイクルを異なるトポロジ的対象にわたって同定し比較することは、永続的ホモロジーとトポロジ的データ解析における根本的な課題である。
本研究は,2つの相補的なアプローチを通じて,サイクルコミュニティを構築するための新しいフレームワークを紹介する。
まず、デンドログラムに基づく手法は、マージツリーアルゴリズムを利用して、継続間隔からホモロジークラスの階層的表現を構築する。
マージツリー上のワッサーシュタイン距離は、デンドログラムの比較の指標として導入され、階層的なクラスタリングフレームワークとの接続を確立する。
シミュレーション研究を通じて, 循環群集を識別するためのデンドログラム表現の識別力を実証した。
第二に、Stratified Gradient Samplingの拡張は、異なるサイクルの集合を忠実に再構築できるサイクルバリセンター関数を生成する複数のフィルタ関数を同時に学習する。
各フィルタ関数のサイクルの集合は、重複しないサイクルコミュニティを構成し、すべてのサイクルの空間を分割する。
これらのアプローチは、サイクルマッチングの問題を階層的クラスタリングとトポロジカル最適化フレームワークの両方に変換し、トポロジカルオブジェクトの群内およびグループ間の類似したトポロジ的構造を識別する原理的手法を提供する。
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