We study the problem of constructing Steiner Minimal Trees (SMTs) in hyperbolic space. Exact SMT computation is NP-hard, and existing hyperbolic heuristics such as HyperSteiner are deterministic and often get trapped in locally suboptimal configurations. We introduce Randomized HyperSteiner (RHS), a stochastic Delaunay triangulation heuristic that incorporates randomness into the expansion process and refines candidate trees via Riemannian gradient descent optimization. Experiments on synthetic data sets and a real-world single-cell transcriptomic data show that RHS outperforms Minimum Spanning Tree (MST), Neighbour Joining, and vanilla HyperSteiner (HS). In near-boundary configurations, RHS can achieve a 32% reduction in total length over HS, demonstrating its effectiveness and robustness in diverse data regimes.


翻译:我们研究了在双曲空间中构建斯坦纳最小树的问题。精确的斯坦纳最小树计算是NP难的,现有的双曲启发式算法如HyperSteiner具有确定性,且常陷入局部次优构型。我们提出了随机化HyperSteiner,一种随机德劳内三角剖分启发式算法,它将随机性引入扩展过程,并通过黎曼梯度下降优化对候选树进行精化。在合成数据集和真实单细胞转录组数据上的实验表明,随机化HyperSteiner优于最小生成树、邻接连接法和原始HyperSteiner。在近边界构型中,随机化HyperSteiner相较于HyperSteiner可实现总长度减少32%,展示了其在多种数据场景中的有效性和鲁棒性。

0
下载
关闭预览

相关内容

【KDD2024】Hypformer:在双曲空间中探索高效的双曲变换器
【干货书】凸随机优化,320页pdf
专知会员服务
94+阅读 · 2022年9月16日
【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
156+阅读 · 2020年5月26日
【干货书】凸随机优化,320页pdf
专知
12+阅读 · 2022年9月16日
机器学习中的最优化算法总结
人工智能前沿讲习班
22+阅读 · 2019年3月22日
精品公开课 | 随机梯度下降算法综述
七月在线实验室
13+阅读 · 2017年7月11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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月22日
Arxiv
0+阅读 · 3月17日
VIP会员
最新内容
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
6+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
2+阅读 · 6月21日
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
9+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
11+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
【KDD2024】Hypformer:在双曲空间中探索高效的双曲变换器
【干货书】凸随机优化,320页pdf
专知会员服务
94+阅读 · 2022年9月16日
【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
156+阅读 · 2020年5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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员