Signature-based techniques give mathematical insight into the interactions between complex streams of evolving data. These insights can be quite naturally translated into numerical approaches to understanding streamed data, and perhaps because of their mathematical precision, have proved useful in analysing streamed data in situations where the data is irregular, and not stationary, and the dimension of the data and the sample sizes are both moderate. Understanding streamed multi-modal data is exponential: a word in $n$ letters from an alphabet of size $d$ can be any one of $d^n$ messages. Signatures remove the exponential amount of noise that arises from sampling irregularity, but an exponential amount of information still remain. This survey aims to stay in the domain where that exponential scaling can be managed directly. Scalability issues are an important challenge in many problems but would require another survey article and further ideas. This survey describes a range of contexts where the data sets are small enough to remove the possibility of massive machine learning, and the existence of small sets of context free and principled features can be used effectively. The mathematical nature of the tools can make their use intimidating to non-mathematicians. The examples presented in this article are intended to bridge this communication gap and provide tractable working examples drawn from the machine learning context. Notebooks are available online for several of these examples. This survey builds on the earlier paper of Ilya Chevryev and Andrey Kormilitzin which had broadly similar aims at an earlier point in the development of this machinery. This article illustrates how the theoretical insights offered by signatures are simply realised in the analysis of application data in a way that is largely agnostic to the data type.


翻译:基于签名的技术对不断演变的数据的复杂流流之间的相互作用提供了数学洞察力。这些洞察力可以自然地转化成数字方法,以理解流出的数据,也许因为其数学精确性,在数据不规则、非固定、数据范围和样本大小均较为中度的情况下,在分析流出的数据方面证明是有益的。理解流多模式数据是指数化的:大小为$d美元的一个字母单词可以是任何一种美元的信息。签名可以消除取样不规则性产生的噪音的指数数量,但仍有指数化数量的信息。这项调查主要旨在留在能够直接管理指数缩放的域内。可缩放问题是许多问题中的一个重要挑战,但需要另外一项调查文章和进一步的想法。这项调查描述了一系列情况,即数据集小到足以消除大规模机器学习的可能性,以及存在少量的自由和有原则的特征可以有效使用。工具的数学性质可以将其用于非数学学家,但信息数量仍然成指数化。本调查中提供的例子主要用于在早期数据库中绘制的模型,这是用来在早期浏览的纸质模型中绘制的模型。在早期数据库中绘制的模型时,这是用来构建一些可理解的模型中的数据。

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