論文の概要: Unfolding with a Wasserstein Loss
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.20903v1
- Date: Sat, 21 Mar 2026 18:26:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-24 19:11:39.14252
- Title: Unfolding with a Wasserstein Loss
- Title(参考訳): Wasserstein 損失による展開
- Authors: Katy Craig, Benjamin Faktor, Benjamin Nachman,
- Abstract要約: 物理学において、支配的なアプローチはリチャードソン=ルーシー(RL)の脱畳み込みである。
我々は、近似を計算するための確率収束型一般化シンクホーンアルゴリズムを開発した。
我々のアルゴリズムは、周囲の次元ではなく、騒音モデルと測定データの経験的な観察と、データの大きさのスケールのみを必要とする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.00679707906819912
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Data unfolding -- the removal of noise or artifacts from measurements -- is a fundamental task across the experimental sciences. Of particular interest are applications in physics, where the dominant approach is Richardson-Lucy (RL) deconvolution. The classical RL approach aims to find denoised data that, once passed through the noise model, is as close as possible to the measured data in terms of Kullback-Leibler (KL) divergence. This requires that the support of the measured data overlaps with the output of the noise model, a hypothesis typically enforced by binning, which introduces numerical error. As a counterpoint, the present work studies an alternative formulation using a Wasserstein loss. We establish sharp conditions for existence and uniqueness of optimizers, answering open questions of Li, et al., regarding necessary conditions for existence and uniqueness in the case of transport map noise models. We then develop a provably convergent generalized Sinkhorn algorithm to compute approximate optimizers. Our algorithm requires only empirical observations of the noise model and measured data and scales with the size of the data, rather than the ambient dimension. Numerical experiments on one- and two-dimensional problems inspired by jet mass unfolding in particle physics demonstrate that the optimal transport approach offers robust, accurate performance compared to classical RL deconvolution, particularly when binning artifacts are significant.
- Abstract(参考訳): データ展開 -- 測定からノイズやアーティファクトを取り除く -- は、実験科学における基本的な課題である。
特に興味深いのは物理学の応用であり、主要なアプローチはリチャードソン=ルーシー(RL)の脱畳み込みである。
古典的なRLアプローチは、一度ノイズモデルを通過すると、Kullback-Leibler (KL) の発散率で測定されたデータにできるだけ近い分極化されたデータを見つけることを目的としている。
これは、測定データの支持がノイズモデルの出力と重なり合うことを要求する。
対論として,ワッサーシュタイン損失を用いた代替定式化について検討した。
我々は、輸送地図ノイズモデルの場合、Li, et al のオープンな質問に答えて、オプティマイザの存在と特異性について鋭い条件を確立する。
次に、近似オプティマイザを計算するために、証明可能な収束一般化シンクホーンアルゴリズムを開発する。
我々のアルゴリズムは、周囲の次元ではなく、騒音モデルと測定データの経験的な観察と、データの大きさのスケールのみを必要とする。
粒子物理学におけるジェットの質量展開に着想を得た1次元および2次元問題に関する数値実験により、最適輸送手法は古典的なRLの分解よりも堅牢で正確な性能を提供することを示した。
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