Optimal Transport (OT) theory has seen an increasing amount of attention from the computer science community due to its potency and relevance in modeling and machine learning. It introduces means that serve as powerful ways to compare probability distributions with each other, as well as producing optimal mappings to minimize cost functions. In this survey, we present a brief introduction and history, a survey of previous work and propose directions of future study. We will begin by looking at the history of optimal transport and introducing the founders of this field. We then give a brief glance into the algorithms related to OT. Then, we will follow up with a mathematical formulation and the prerequisites to understand OT. These include Kantorovich duality, entropic regularization, KL Divergence, and Wassertein barycenters. Since OT is a computationally expensive problem, we then introduce the entropy-regularized version of computing optimal mappings, which allowed OT problems to become applicable in a wide range of machine learning problems. In fact, the methods generated from OT theory are competitive with the current state-of-the-art methods. We follow this up by breaking down research papers that focus on image processing, graph learning, neural architecture search, document representation, and domain adaptation. We close the paper with a small section on future research. Of the recommendations presented, three main problems are fundamental to allow OT to become widely applicable but rely strongly on its mathematical formulation and thus are hardest to answer. Since OT is a novel method, there is plenty of space for new research, and with more and more competitive methods (either on an accuracy level or computational speed level) being created, the future of applied optimal transport is bright as it has become pervasive in machine learning.
翻译:最佳运输( OT) 理论显示计算机科学界日益重视计算机科学界, 因为它在建模和机器学习方面的力量和关联性, 使机能运输( OT) 理论引起计算机科学界的关注程度日益提高。 它意味着作为强有力的方法,可以相互比较概率分布,以及制作最佳绘图,以尽量减少成本功能。 在这次调查中,我们提出一个简短的介绍和历史,对以前的工作进行调查,并提出未来研究的方向。 我们将首先研究最佳运输的历史,并介绍该领域的创始人。 我们然后简要地审视与OT有关的算法。 然后,我们将以数学的精度和理解OT的先决条件采取后续行动。 其中包括 Kantorov 双轨、 双轨正规化、 KL Divergence 和 Wassertein Barycenters。 由于OT是一个计算上昂贵的问题, 我们然后介绍一个通俗化的计算机优化绘图版本, 这使得OT问题可以适用于广泛的机器学习问题。 事实上, OT 的解析方法与当前水平具有竞争力,但更强烈地应用了OT 的精确的计算方法。 。 因此, 我们通过研究工具, 正在研究 研究 研究 的焦化文件的焦化, 学习 的焦化文件的焦化 的焦点 的焦化, 的焦化文件的焦化 的焦化 的焦化 的焦化 的焦化 的焦化文件 的焦化文件 的焦化 的焦化 的焦化 的焦化 的焦化文件 的焦化文件 的焦化 的焦化 的焦化的焦化 的焦化 的焦化 的焦化 的 的焦化, 的焦化 的焦化, 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 结构的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的