Distance measures play an important role in shape classification and data analysis problems. Topological distances based on Reeb graphs and persistence diagrams have been employed to obtain effective algorithms in shape matching and scalar data analysis. In the current paper, we propose an improved distance measure between two multi-fields by computing a multi-dimensional Reeb graph (MDRG) each of which captures the topology of a multi-field through a hierarchy of Reeb graphs in different dimensions. A hierarchy of persistence diagrams is then constructed by computing a persistence diagram corresponding to each Reeb graph of the MDRG. Based on this representation, we propose a novel distance measure between two MDRGs by extending the bottleneck distance between two Reeb graphs. We show that the proposed measure satisfies the pseudo-metric and stability properties. We examine the effectiveness of the proposed multi-field topology-based measure on two different applications: (1) shape classification and (2) detection of topological features in a time-varying multi-field data. In the shape classification problem, the performance of the proposed measure is compared with the well-known topology-based measures in shape matching. In the second application, we consider a time-varying volumetric multi-field data from the field of computational chemistry where the goal is to detect the site of stable bond formation between Pt and CO molecules. We demonstrate the ability of the proposed distance in classifying each of the sites as occurring before and after the bond stabilization.


翻译:在形状分类和数据分析问题上,远程测量具有重要作用。基于Reeb 图表和持久性图表的地形距离已经用于获得形状匹配和卡路里数据分析的有效算法。在本文件中,我们建议通过计算多维Reeb图(MDRG)来改进两个多字段之间的距离度量,每个多维Reeb图(MDRG)通过Reeb图的层次结构来捕捉多字段的地形。然后,通过计算一个与MDRG的Reeb图和Reeb 图表对应的持久性图表来构建一个持久性图表的等级。根据这个表示,我们提议两个MDRGS之间的新的距离度量度,方法是扩大两个Reeb图之间的瓶颈距离。我们表明,拟议的计量符合假度和稳定性特性。我们研究了拟议的多维度地表测量方法在两种不同应用上的有效性:(1) 绘制分类和(2) 在时间变化的多字段数据中检测表特征。在形状分类问题中,拟议计量的绩效与在形状上众所周知的表层测量能力之间的距离测量尺度测量。我们认为,在两个稳定化场后,在其中,每个稳定的实地测测测算中,每个稳定的实地测测测测了每个磁场中,在构建中,这是一个稳定的实地测测测测。</s>

0
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
241+阅读 · 2020年4月19日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
145+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
171+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
13+阅读 · 2017年9月24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 · 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 · 2009年12月31日
Hierarchical Graph Capsule Network
Arxiv
20+阅读 · 2020年12月16日
Interpretable CNNs for Object Classification
Arxiv
20+阅读 · 2020年3月12日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
13+阅读 · 2017年9月24日
相关基金
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 · 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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员