論文の概要: Persistence Spheres: a Bi-continuous Linear Representation of Measures for Partial Optimal Transport
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.15384v1
- Date: Mon, 16 Mar 2026 14:58:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-17 18:28:58.51747
- Title: Persistence Spheres: a Bi-continuous Linear Representation of Measures for Partial Optimal Transport
- Title(参考訳): パーシステンス球:部分最適輸送対策の両連続線形表現
- Authors: Matteo Pegoraro,
- Abstract要約: Incitepegoraro2025persistenceを導入し、永続球の改善と拡張を行った。
パーシステンス球面は、上半平面上の可積分測度$$を、持続図形(PD)をカウント測度として、C(mathbbS2)$の関数$S()にマッピングする。
永続球面はトポロジカル機械学習で使われる最初の明示的表現であり、画像上の逆の連続性は、コンパクトに支持された全てのターゲットで確立される。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.979803434998116
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We improve and extend persistence spheres, introduced in~\cite{pegoraro2025persistence}. Persistence spheres map an integrable measure $μ$ on the upper half-plane, including persistence diagrams (PDs) as counting measures, to a function $S(μ)\in C(\mathbb{S}^2)$, and the map is stable with respect to 1-Wasserstein partial transport distance $\mathrm{POT}_1$. Moreover, to the best of our knowledge, persistence spheres are the first explicit representation used in topological machine learning for which continuity of the inverse on the image is established at every compactly supported target. Recent bounded-cardinality bi-Lipschitz embedding results in partial transport spaces, despite being powerful, are not given by the kind of explicit summary map considered here. Our construction is rooted in convex geometry: for positive measures, the defining ReLU integral is the support function of the lift zonoid. Building on~\cite{pegoraro2025persistence}, we refine the definition to better match the $\mathrm{POT}_1$ deletion mechanism, encoding partial transport via a signed diagonal augmentation. In particular, for integrable $μ$, the uniform norm between $S(0)$ and $S(μ)$ depends only on the persistence of $μ$, without any need of ad-hoc re-weightings, reflecting optimal transport to the diagonal at persistence cost. This yields a parameter-free representation at the level of measures (up to numerical discretization), while accommodating future extensions where $μ$ is a smoothed measure derived from PDs (e.g., persistence intensity functions~\citep{wu2024estimation}). Across clustering, regression, and classification tasks involving functional data, time series, graphs, meshes, and point clouds, the updated persistence spheres are competitive and often improve upon persistence images, persistence landscapes, persistence splines, and sliced Wasserstein kernel baselines.
- Abstract(参考訳): We improve and extended persistence spheres, introduced in~\cite{pegoraro2025persistence}。
パーシステンス球面は、可積分測度$μ$を上半平面上の可積分測度として、持続図形(PD)をカウント測度として、関数$S(μ)\in C(\mathbb{S}^2)$とし、写像は1-ワッサーシュタイン部分輸送距離$\mathrm{POT}_1$に対して安定である。
さらに、我々の知る限り、永続球面は、画像上の逆の連続性をコンパクトに支持された全てのターゲットで確立するトポロジカル機械学習で使用される最初の明示的表現である。
局所輸送空間における近年の有界性バイリプシッツ埋め込みは、強力であるにもかかわらず、ここで考慮された明示的な要約写像では与えられない。
我々の構成は凸幾何学に根ざしており、正の測度では、ReLU積分の定義はリフトゾノイドの支持関数である。
POT}_1$ deletion メカニズムに適合するように定義を洗練し、符号付き対角線拡大による部分輸送を符号化する。
特に、可積分$μ$の場合、$S(0)$と$S(μ)$の間の一様ノルムは、持続コストで対角線への最適な輸送を反映するアドホック再重み付けを必要としない$μ$の持続性にのみ依存する。
これは測度レベル(数値離散化まで)におけるパラメータ自由表現であり、$μ$ は PD から導かれる滑らかな測度(例えば、持続強度関数~\citep{wu2024estimation} )であるような将来の拡張を調節する。
機能データ、時系列、グラフ、メッシュ、ポイントクラウドを含むクラスタリング、回帰、分類タスク全体において、更新された永続性領域は競争力があり、永続性イメージ、永続性ランドスケープ、永続性スプライン、スライスされたWassersteinカーネルベースラインでしばしば改善される。
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