Recurrent signals give rise to trajectories that repeatedly return close to earlier states in state space. Many analysis methods therefore require a principled notion of similarity between states. In practice, a recurrence threshold sets the scale of the neighbourhood used to define when two states are considered close. Close returns can also support topology-preserving denoising in state space, aiming to reduce noise while preserving the trajectory's structure, which classical denoising methods may distort. The effectiveness of both denoising and recurrence analysis therefore depends critically on how these neighbourhoods are modelled and scaled. This work introduces a flow-aware ellipsoidal filtration for persistent homology based on a spatio--temporal covariance construction that estimates local flow geometry from both temporal and spatial neighbours. Unlike isotropic constructions based on balls (e.g.\ the Vietoris--Rips filtration), the proposed method assigns an ellipsoid to each point, with orientation and axis lengths determined by local flow variances. When a dominant $H_1$ feature reflects the recurrent loop structure, its persistence interval provides a data-driven scale selection. Across the considered experiments, flow-aware ellipsoidal neighbourhoods improve topology-preserving denoising and first-recurrence-time estimation relative to the Vietoris--Rips filtration. Overall, the results indicate that persistent homology can be more informative for dynamical systems when domain knowledge is used to incorporate anisotropy.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

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
病理图像的全景分割
人工智能前沿讲习班
16+阅读 · 2019年6月1日
从信息瓶颈理论一瞥机器学习的“大一统理论”
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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 · 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
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
13+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
8+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
12+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
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
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 · 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