The existing research on spectral algorithms, applied within a Reproducing Kernel Hilbert Space (RKHS), has primarily focused on general kernel functions, often neglecting the inherent structure of the input feature space. Our paper introduces a new perspective, asserting that input data are situated within a low-dimensional manifold embedded in a higher-dimensional Euclidean space. We study the convergence performance of spectral algorithms in the RKHSs, specifically those generated by the heat kernels, known as diffusion spaces. Incorporating the manifold structure of the input, we employ integral operator techniques to derive tight convergence upper bounds concerning generalized norms, which indicates that the estimators converge to the target function in strong sense, entailing the simultaneous convergence of the function itself and its derivatives. These bounds offer two significant advantages: firstly, they are exclusively contingent on the intrinsic dimension of the input manifolds, thereby providing a more focused analysis. Secondly, they enable the efficient derivation of convergence rates for derivatives of any k-th order, all of which can be accomplished within the ambit of the same spectral algorithms. Furthermore, we establish minimax lower bounds to demonstrate the asymptotic optimality of these conclusions in specific contexts. Our study confirms that the spectral algorithms are practically significant in the broader context of high-dimensional approximation.


翻译:现有关于再生核希尔伯特空间(RKHS)中谱算法的研究主要关注一般核函数,往往忽略了输入特征空间的内在结构。本文提出了一种新视角,认为输入数据位于嵌入高维欧几里得空间的低维流形中。我们研究了RKHS中由热核(即扩散空间)生成的谱算法的收敛性能。结合输入流形结构,我们利用积分算子技术推导了关于广义范数的紧致收敛上界,这表明估计量以强意义收敛到目标函数,同时实现了函数本身及其导数的收敛。这些上界具有两个重要优势:首先,它们仅依赖于输入流形的内在维度,从而提供了更具针对性的分析;其次,它们能够高效导出任意k阶导数的收敛速率,且所有这些均可在相同谱算法的框架内完成。此外,我们建立了极小极大下界,以证明这些结论在特定情境下的渐近最优性。我们的研究证实,谱算法在高维近似这一更广泛的背景下具有重要的实际意义。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16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
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
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
Arxiv
12+阅读 · 2023年9月21日
Arxiv
12+阅读 · 2023年5月31日
Arxiv
19+阅读 · 2021年2月4日
Arxiv
27+阅读 · 2019年11月24日
Arxiv
13+阅读 · 2019年11月14日
VIP会员
最新内容
俄乌战场地面机器人如何改写战争规则
专知会员服务
7+阅读 · 6月14日
《无人水面艇文献综述与结构设计》135页
专知会员服务
12+阅读 · 6月13日
乌克兰战场背后的新武器
专知会员服务
8+阅读 · 6月12日
基于博弈论的陆军人机协同(长文报告)
专知会员服务
13+阅读 · 6月12日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24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
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员