Optimal transport (OT) is a powerful tool in mathematics and data science but faces severe computational and statistical challenges in high dimensions. We propose convex relaxation approaches based on marginal and cluster moment relaxations that exploit locality in the distributions. These methods approximate high-dimensional couplings using low-order marginals and sparse moment statistics, yielding semidefinite programs that provide lower bounds on the OT cost with greatly reduced complexity. For Gaussian measures with sparse correlations, we prove an exponential convergence rate for the cluster moment relaxation and an improved statistical error bound. We also establish approximation error bounds for the marginal relaxation when the reference measures are local perturbations of mean-field measures. In addition, we demonstrate how to extract transport maps from our relaxations, offering a simpler and interpretable alternative to neural networks in generative modeling. Extensive numerical experiments demonstrate strong empirical performance across a range of distributions. Our results suggest that convex relaxations can provide a promising path for dimension reduction in high-dimensional OT.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【斯坦福】凸优化圣经- Convex Optimization (附730pdf下载)
专知会员服务
232+阅读 · 2020年6月5日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
英伟达Faster Transformer:作者带你揭秘BERT优化
机器之心
14+阅读 · 2019年9月18日
高精地图在车路协同中的应用
智能交通技术
10+阅读 · 2019年7月11日
谷歌EfficientNet缩放模型,PyTorch实现登热榜
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2019年6月4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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
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
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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 · 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
Arxiv
0+阅读 · 7月22日
Arxiv
23+阅读 · 2021年12月19日
VIP会员
相关主题
最新内容
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
《国防技术管理》印度智库报告最新45页
专知会员服务
3+阅读 · 8月28日
《美陆军最新条令:保障行动》
专知会员服务
4+阅读 · 8月28日
算法战场:人工智能如何重新定义军事力量
专知会员服务
6+阅读 · 8月28日
《北约联邦式电子战云架构》
专知会员服务
6+阅读 · 8月27日
《美陆军野战手册:空域管理战术》
专知会员服务
10+阅读 · 8月27日
相关VIP内容
【斯坦福】凸优化圣经- Convex Optimization (附730pdf下载)
专知会员服务
232+阅读 · 2020年6月5日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
英伟达Faster Transformer:作者带你揭秘BERT优化
机器之心
14+阅读 · 2019年9月18日
高精地图在车路协同中的应用
智能交通技术
10+阅读 · 2019年7月11日
谷歌EfficientNet缩放模型,PyTorch实现登热榜
机器学习算法与Python学习
11+阅读 · 2019年6月4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
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
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
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016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 · 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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员