Rank-based linkage is a new tool for summarizing a collection $S$ of objects according to their relationships. These objects are not mapped to vectors, and ``similarity'' between objects need be neither numerical nor symmetrical. All an object needs to do is rank nearby objects by similarity to itself, using a Comparator which is transitive, but need not be consistent with any metric on the whole set. Call this a ranking system on $S$. Rank-based linkage is applied to the $K$-nearest neighbor digraph derived from a ranking system. Computations occur on a 2-dimensional abstract oriented simplicial complex whose faces are among the points, edges, and triangles of the line graph of the undirected $K$-nearest neighbor graph on $S$. In $|S| K^2$ steps it builds an edge-weighted linkage graph $(S, \mathcal{L}, \sigma)$ where $\sigma(\{x, y\})$ is called the in-sway between objects $x$ and $y$. Take $\mathcal{L}_t$ to be the links whose in-sway is at least $t$, and partition $S$ into components of the graph $(S, \mathcal{L}_t)$, for varying $t$. Rank-based linkage is a functor from a category of out-ordered digraphs to a category of partitioned sets, with the practical consequence that augmenting the set of objects in a rank-respectful way gives a fresh clustering which does not ``rip apart`` the previous one. The same holds for single linkage clustering in the metric space context, but not for typical optimization-based methods. Open combinatorial problems are presented in the last section.


翻译:基于秩的连接是一种新工具,用于根据对象间的关系来总结集合 $S$ 中的对象。这些对象不被映射为向量,且对象间的“相似性”既无须是数值的,也无须是对称的。每个对象只需使用一个可传递的比较器(Comparator)对邻近对象按其与自身的相似性进行排序,而该比较器无需与整个集合上的任何度量保持一致。将此称为 $S$ 上的排序系统。基于秩的连接应用于从排序系统导出的 $K$ 近邻有向图。计算发生在一个二维抽象定向单纯复形上,该复形的面包括 $S$ 的无向 $K$ 近邻图线图中的点、边和三角形。通过 $|S| K^2$ 步,它构建了一个边加权的连接图 $(S, \mathcal{L}, \sigma)$,其中 $\sigma(\{x, y\})$ 称为对象 $x$ 与 $y$ 之间的内摆度(in-sway)。令 $\mathcal{L}_t$ 为内摆度至少为 $t$ 的连接,并对于不同的 $t$ 将 $S$ 划分为图 $(S, \mathcal{L}_t)$ 的连通分量。基于秩的连接是从出序有向图范畴到分割集范畴的一个函子,其实际意义是:以尊重秩的方式扩充对象集会得到一个新的聚类,且不会“撕裂”先前的聚类。在度量空间情境下,单链接聚类也具有相同性质,但典型的基于优化的方法则不然。最后一节给出了若干开放的组合问题。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2022新书】谱图理论,Spectral Graph Theory,100页pdf
专知会员服务
76+阅读 · 2022年4月15日
专知会员服务
45+阅读 · 2020年12月18日
专知会员服务
43+阅读 · 2020年7月7日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
一文理解Ranking Loss/Margin Loss/Triplet Loss
极市平台
16+阅读 · 2020年8月10日
度量学习中的pair-based loss
极市平台
65+阅读 · 2019年7月17日
LibRec 精选:推荐系统的常用数据集
LibRec智能推荐
17+阅读 · 2019年2月15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
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Matched Pair Calibration for Ranking Fairness
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月6日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月2日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月2日
VIP会员
最新内容
战力倍增器:自主武器系统与乌克兰及加沙冲突
人工智能赋能战场情报:提速决策进程
专知会员服务
2+阅读 · 7月17日
《拥抱新兴技术:面向未来军官的教育革新》
专知会员服务
5+阅读 · 7月17日
《无人地面战车(UGV)的崛起》报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月16日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员