論文の概要: Distance-Matrix Wasserstein Statistics for Scalable Gromov--Wasserstein Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.14981v1
- Date: Thu, 14 May 2026 15:45:48 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-15 21:45:34.920219
- Title: Distance-Matrix Wasserstein Statistics for Scalable Gromov--Wasserstein Learning
- Title(参考訳): スケーラブルなグロモフのための距離行列ワッセルシュタイン統計-ワッセルシュタイン学習
- Authors: Ao Xu, Tieru Wu,
- Abstract要約: グロモフ-ワッサー(Gromov--Wasser、GW)距離は、内部境界を通して、形状、点雲を比較する。
我々はDMWがGW-Dギャップの緩和と低い不等式であることを証明した。
スケーラブルなベンチマークではスライスとマルチスケールのカーネルを導入します。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.753561814795469
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Gromov--Wasserstein (GW) distances compare graphs, shapes, and point clouds through internal distances, without requiring a common coordinate system. This invariance is powerful, but discrete GW is a nonconvex quadratic optimal transport problem and is difficult to estimate at scale. We propose \emph{Distance-Matrix Wasserstein} (DMW), a hierarchy of Wasserstein statistics comparing laws of random finite distance matrices. Rather than optimizing a global point-level alignment, DMW samples $n$ points from each space, records their pairwise distances, and transports the resulting matrix laws. We prove that DMW is a relaxation and lower bound of GW, and establish a reverse approximation inequality: the GW--DMW gap is controlled by the Wasserstein error of approximating each original measure with $n$ samples. Hence population DMW converges to GW as sampled subspaces become dense. We further give finite-sample bounds, including intrinsic-dimensional rates that depend on the data manifold rather than the ambient matrix dimension $\binom n2$. For scalable computation, we introduce sliced and multi-scale DMW; for $p=1$, the sliced multi-scale dissimilarity yields positive-definite exponential kernels. Experiments on synthetic metric spaces, scalability benchmarks, graph classification, and two-sample testing validate the theory and demonstrate an interpretable GW-style proxy for structural comparison.
- Abstract(参考訳): グロモフ-ワッサーシュタイン距離(Gromov--Wasserstein distance, GW)は、座標系を必要とせず、内部距離を通してグラフ、形状、点雲を比較する。
この不変性は強力であるが、離散GWは非凸2次最適輸送問題であり、大規模に見積もるのは困難である。
ランダム有限距離行列の法則を比較検討するワッサーシュタイン統計の階層構造である 'emph{Distance-Matrix Wasserstein} (DMW) を提案する。
グローバルな点レベルのアライメントを最適化するのではなく、DMWは各空間から$n$の点をサンプリングし、そのペア距離を記録し、その結果の行列法則を伝達する。
DMW は GW の緩和および下限であり、逆近似の不等式を確立する: GW--DMW ギャップは、各元の測度を$n$サンプルで近似するワッサーシュタイン誤差によって制御される。
したがって、標本化された部分空間が密になるにつれて、人口 DMW は GW に収束する。
さらに、周囲行列次元$\binom n2$ではなく、データ多様体に依存する内在次元率を含む有限サンプル境界を与える。
スケーラブルな計算にはスライスとマルチスケールDMWを導入し、$p=1$の場合、スライスされたマルチスケールの異種性は正定指数の指数核をもたらす。
合成計量空間、拡張性ベンチマーク、グラフ分類および2サンプル試験の実験は、この理論を検証し、構造比較のための解釈可能なGWスタイルのプロキシを実証する。
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