This paper is concerned with function reconstruction from samples. The sampling points used in several approaches are (1) structured points connected with fast algorithms or (2) unstructured points coming from, e.g., an initial random draw to achieve an improved information complexity. We connect both approaches and propose a subsampling of structured points in an offline step. In particular, we start with structured quadrature points (QMC), which provide stable $L_2$ reconstruction properties. The subsampling procedure consists of a computationally inexpensive random step followed by a deterministic procedure to further reduce the number of points while keeping its information. In these points functions (belonging to a RKHS of bounded functions) will be sampled and reconstructed from whilst achieving state of the art error decay. Our method is dimension-independent and is applicable as soon as we know some initial quadrature points. We apply our general findings on the $d$-dimensional torus to subsample rank-1 lattices, where it is known that full rank-1 lattices lose half the optimal order of convergence (expressed in terms of the size of the lattice). In contrast to that, our subsampled version regains the optimal rate since many of the lattice points are not needed. Moreover, we utilize fast and memory efficient Fourier algorithms in order to compute the approximation. Numerical experiments in several dimensions support our findings.


翻译:本文研究从样本中重建函数。在几种方法中所使用的采样点是(1)与快速算法相关的结构化点或(2)来自于初始随机抽取以实现改进信息复杂度的非结构化点。我们将两种方法联系起来,并提出了一个离线步骤中的结构化点的子采样方法。具体而言,我们从结构化积分点(QMC)开始,它们提供了稳定的$L_2$重建属性。子采样过程包括一个计算廉价的随机步骤,随后进行确定性过程以进一步减少点数,同时保持其信息。在这些点中,将采样和重建属于有界函数的RKHS的函数,同时实现最佳的误差衰减。我们的方法是维度无关的,并且只要我们知道一些初始积分点就可以应用。我们将我们在$d$维环面上的一般发现应用到子采样秩-1晶格上,在这里已知完整的秩-1晶格会失去一半的最优近似阶数(以晶格大小表示)。与此相反,我们的子采样版本恢复了最优速率,因为许多晶格点不需要。此外,我们利用快速且存储密集的傅里叶算法来计算近似值。在几个维度的数值实验支持我们的发现。

0
下载
关闭预览

相关内容

机器学习损失函数概述,Loss Functions in Machine Learning
专知会员服务
83+阅读 · 2022年3月19日
【CVPR2022】弱监督语义分割的类重新激活图
专知会员服务
17+阅读 · 2022年3月7日
专知会员服务
23+阅读 · 2021年4月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
104+阅读 · 2019年10月9日
三维重建 3D reconstruction 有哪些实用算法?
极市平台
13+阅读 · 2020年2月23日
已删除
将门创投
14+阅读 · 2019年5月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月26日
Arxiv
11+阅读 · 2020年12月2日
VIP会员
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员