Squared Wasserstein distance is a frequently used tool to measure discrepancy between probability distributions. This distance is typically computed between empirical measures of size $n$ from two underlying random samples. Unfortunately, even in lower dimensional Euclidean space problems $\left( d \in \{2,3\} \right)$, algorithms for Wasserstein distance computation with approximate or exact precision guarantees scale poorly in the runtime as a function of $n$ and the desired precision. In response, we consider the computational-statistical runtime, where the goal is to estimate from samples the Wasserstein distance between potentially smooth measures up to $ε$-additive error in expectation with respect to the sampling; we allow $O(1)$ computational cost for collecting a sample. Towards this, we develop a Sample-Sketch-Solve paradigm where we introduce a regular cartesian grid sketch of the samples. We show that (especially under $α$-Hölder smooth distributions) this can compress the data without increasing asymptotic error, and also regularizes the structure which enables faster exact algorithms. Ultimately, we approximate $W_2^2(P,Q)$ within $ε$ error in $ε^{-\max(2,\frac{d+1+o(1)}{1+α})}$ time for $0 < α< 1$ Hölder smooth distributions $P,Q$ on $(0,1)^{d}$; an optimal $Θ(ε^{-2})$ for $α> 1/2$ when $d=2$ and nearly optimal as $α\to 1$ when $d = 3$.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
16+阅读 · 2021年8月10日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
回归预测&时间序列预测
GBASE数据工程部数据团队
44+阅读 · 2017年5月17日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 5月24日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
10+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
专知会员服务
16+阅读 · 2021年8月10日
相关资讯
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
回归预测&时间序列预测
GBASE数据工程部数据团队
44+阅读 · 2017年5月17日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员