論文の概要: Tracking Temporal Dynamics of Vector Sets with Gaussian Process
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.15538v1
- Date: Wed, 17 Dec 2025 15:45:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-18 17:06:27.046509
- Title: Tracking Temporal Dynamics of Vector Sets with Gaussian Process
- Title(参考訳): ガウス過程によるベクトル集合の時間ダイナミクスの追跡
- Authors: Taichi Aida, Mamoru Komachi, Toshinobu Ogiso, Hiroya Takamura, Daichi Mochihashi,
- Abstract要約: 無限次元ガウス過程を用いて各ベクトル集合の基底となる分布をモデル化する新しい手法を提案する。
これにより、低次元空間におけるベクトル集合の時間遷移を追跡し、視覚化することができる。
提案手法は解釈可能かつロバストな表現を提供し,時間的インデックス付きベクトル集合の構造変化を解析するための強力なフレームワークを提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 22.674881330427212
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Understanding the temporal evolution of sets of vectors is a fundamental challenge across various domains, including ecology, crime analysis, and linguistics. For instance, ecosystem structures evolve due to interactions among plants, herbivores, and carnivores; the spatial distribution of crimes shifts in response to societal changes; and word embedding vectors reflect cultural and semantic trends over time. However, analyzing such time-varying sets of vectors is challenging due to their complicated structures, which also evolve over time. In this work, we propose a novel method for modeling the distribution underlying each set of vectors using infinite-dimensional Gaussian processes. By approximating the latent function in the Gaussian process with Random Fourier Features, we obtain compact and comparable vector representations over time. This enables us to track and visualize temporal transitions of vector sets in a low-dimensional space. We apply our method to both sociological data (crime distributions) and linguistic data (word embeddings), demonstrating its effectiveness in capturing temporal dynamics. Our results show that the proposed approach provides interpretable and robust representations, offering a powerful framework for analyzing structural changes in temporally indexed vector sets across diverse domains.
- Abstract(参考訳): ベクトルの集合の時間的進化を理解することは、生態学、犯罪分析、言語学など、様々な領域における根本的な課題である。
例えば、植物、草食動物、肉食動物の相互作用によって生態系構造が進化し、社会の変化に応じて犯罪の空間分布が変化する。
しかし、そのような時間変化のあるベクトルの集合を解析することは、時間とともに進化する複雑な構造のために困難である。
本研究では,無限次元ガウス過程を用いてベクトルの集合の基底となる分布をモデル化する新しい手法を提案する。
ガウス過程の潜在関数をランダムフーリエ特徴量で近似することにより、時間とともにコンパクトかつ同値なベクトル表現が得られる。
これにより、低次元空間におけるベクトル集合の時間遷移を追跡し、視覚化することができる。
本研究では,社会学的データ(犯罪分布)と言語的データ(単語埋め込み)の両方に適用し,時間的ダイナミクスを捉える上での有効性を実証する。
提案手法は解釈可能かつロバストな表現を提供し,多様な領域にまたがる時間的インデックス付きベクトル集合の構造変化を解析するための強力な枠組みを提供する。
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