我们可以用爬山法来进行优化。图12,13显示了保面元和保体元的同胚映射,其计算就是基于这个算法。更多的计算工具,数据测试集合可以在[2]中找到。
图12. 曲面保面积参数化[4]。
图13. 保体元的参数化[3]。 小结 一个黎曼流形上的所有概率测度构成一个无穷维的流形,即所谓的Wasserstein空间。任意两个概率测度之间存在最优传输映射,这个映射的传输代价给出了两个概率测度之间的距离,被称为是Wasserstein距离。因此,Wasserstein空间是一个黎曼流形。 在工程和医学的诸多领域,算法的核心是寻找一个概率测度,例如机器学习算法。Wasserstein距离给出了衡量概率测度相似程度的严密方法,这是为什么近几年来最优传输理论异常火热的根本原因。 但是,计算最优传输本身并不容易,目前计算机视觉、图形学、机器学习、医学图像的研究者都努力用各种优化方法,工程技巧来提高计算效率。我们可以预见在不久的将来,最优传输理论将会在更多的实际工程中大放异彩。 (丘成桐先生邀请杜克大学的刘建国教授在清华大学数学科学中心,于2016年暑期学校,讲述最优传输理论课程[1]。本文根据课堂笔记整理而成。笔者鸣谢丘成桐先生和刘建国教授。) 参考资料 [1] Fillipo Santambrogio, Optimal Transport for Applied Mathematicians - Calculus of Variations, PDEs and Modeling [2] ~gu/software/omt/index.html [3] Kehua Su, Wei Chen, Na Lei, Junwei Zhang, Kun Qian and Xianfeng Gu, Volume Preserving Mesh Parameterization based on Optimal Mass Transportation, Journal of Computer-Aided Design (CAD), 2016. [4] Xin Zhao, Zhengyu Su, Xianfeng David Gu, Arie Kaufman, Jian Sun, Jie Gao, Feng Luo, Area-preservation Mapping using Optimal Mass Transport, IEEE TVCG, 19(12), Pages 2838-2847, 2013. [5] Xianfeng Gu, Feng Luo, Jian Sun and Shing-Tung Yau, Variational Principles forMinkowski Type Problems, Discrete Optimal Transport, and Discrete Monge-Ampere Equations, Vol. 20, No. 2, pp. 383-398, Asian Journal of Mathematics (AJM), April 2016. 延伸阅读 ① ② ③ 投稿、授权等请联系:[email protected] 您可回复"年份+月份"(如201510),获取指定年月文章,或返回主页点击子菜单获取或搜索往期文章。
赛先生由百人传媒投资和创办,文小刚、刘克峰、颜宁三位国际著名科学家担任主编,告诉你正在发生的科学。上帝忘了给我们翅膀,于是,j2直播,科学家带领我们飞翔。 微信号:iscientists ▲ 长按图片识别二维码关注我们
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