We consider two robust versions of optimal transport, named $\textit{Robust Semi-constrained Optimal Transport}$ (RSOT) and $\textit{Robust Unconstrained Optimal Transport}$ (ROT), formulated by relaxing the marginal constraints with Kullback-Leibler divergence. For both problems in the discrete settings, we propose Sinkhorn-based algorithms that produce $\varepsilon$-approximations of RSOT and ROT in $\widetilde{\mathcal{O}}(\frac{n^2}{\varepsilon})$ time, where $n$ is the number of supports of the probability distributions. Furthermore, to reduce the dependency of the complexity of the Sinkhorn-based algorithms on $n$, we apply Nystr\"{o}m method to approximate the kernel matrix in both RSOT and ROT by a matrix of rank $r$ before passing it to these Sinkhorn-based algorithms. We demonstrate that these new algorithms have $\widetilde{\mathcal{O}}(n r^2 + \frac{nr}{\varepsilon})$ runtime to obtain the RSOT and ROT $\varepsilon$-approximations. Finally, we consider a barycenter problem based on RSOT, named $\textit{Robust Semi-Constrained Barycenter}$ problem (RSBP), and develop a robust iterative Bregman projection algorithm, called $\textbf{Normalized-RobustIBP}$ algorithm, to solve the RSBP in the discrete settings of probability distributions. We show that an $\varepsilon$-approximated solution of the RSBP can be achieved in $\widetilde{\mathcal{O}}(\frac{mn^2}{\varepsilon})$ time using $\textbf{Normalized-RobustIBP}$ algorithm when $m = 2$, which is better than the previous complexity $\widetilde{\mathcal{O}}(\frac{mn^2}{\varepsilon^2})$ of IBP algorithm for approximating the Wasserstein barycenter. Extensive experiments confirm our theoretical results.


翻译:我们考虑两种强健的最佳运输方式, 名为 $\ textit{ Robsit {Robt {Robt} 半限制 最佳运输} $ (RSOT) 和 $\ textit{ Robt 最佳运输} 美元(ROT), 这是通过 Kullback- Lebter 差异来放松边际限制。 对于离散环境中的两个问题, 我们提议基于 Sinkhorn 的算法, 以美元制成 RSOT 和 ROT, 以美元制成, 以美元制成的运价{O} (\\\\ xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

0
下载
关闭预览

相关内容

TextCNN大牛Kim《深度无监督学习句法结构分析》,88页ppt
专知会员服务
28+阅读 · 2021年1月13日
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月10日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
275+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
基于 Carsim 2016 和 Simulink的无人车运动控制联合仿真(四)
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
5+阅读 · 2017年12月14日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
基于 Carsim 2016 和 Simulink的无人车运动控制联合仿真(四)
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员