We study a class of regularized proximal operators in Wasserstein-2 space. We derive their solutions by kernel integration formulas. We obtain the Wasserstein proximal operator using a pair of forward-backward partial differential equations consisting of a continuity equation and a Hamilton-Jacobi equation with a terminal time potential function and an initial time density function. We regularize the PDE pair by adding forward and backward Laplacian operators. We apply Hopf-Cole type transformations to rewrite these regularized PDE pairs into forward-backward heat equations. We then use the fundamental solution of the heat equation to represent the regularized Wasserstein proximal with kernel integral formulas. Numerical examples show the effectiveness of kernel formulas in approximating the Wasserstein proximal operator.
翻译:我们在瓦塞尔斯坦-2 空间研究一个正规化的准操作员类别。 我们通过内核整合公式来获得它们的解决方案。 我们用一对前向后偏向部分方程式来获取瓦塞尔斯坦准操作员。 它们是由连续性方程式和汉密尔顿- 雅克比方程式组成的双向后向偏向部分方程式, 配有终端时间潜在函数和初始时间密度函数。 我们通过增加前向和后向拉普拉西亚操作员来规范 PDE 配对。 我们应用Hopf- Cole 类型转换来将这些正规化的 PDE 配对重写为前向后方热方程式。 我们然后使用热方方程式的基本方程式来代表正常化的瓦塞尔斯坦准方程式, 配有内核整体方程式。 数字示例显示了瓦塞尔斯坦 prosximal 操作员相近的内核方程式的有效性 。