Time-Inhomogeneous Diffusion Geometry and Topology
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Diffusion condensation is a dynamic process that yields a sequence of multiscale data representations that aim to encode meaningful abstractions. It has proven effective for manifold learning, denoising, clustering, and visualization of high-dimensional data. Diffusion condensation is constructed as a time-inhomogeneous process where each step first computes a diffusion operator and then applies it to the data. We theoretically analyze the convergence and evolution of this process from geometric, spectral, and topological perspectives. From a geometric perspective, we obtain convergence bounds based on the smallest transition probability and the radius of the data, whereas from a spectral perspective, our bounds are based on the eigenspectrum of the diffusion kernel. Our spectral results are of particular interest since most of the literature on data diffusion is focused on homogeneous processes. From a topological perspective, we show that diffusion condensation generalizes centroid-based hierarchical clustering. We use this perspective to obtain a bound based on the number of data points, independent of their location. To understand the evolution of the data geometry beyond convergence, we use topological data analysis. We show that the condensation process itself defines an intrinsic condensation homology. We use this intrinsic topology, as well as the ambient persistent homology, of the condensation process to study how the data changes over diffusion time. We demonstrate both types of topological information in well-understood toy examples. Our work gives theoretical insight into the convergence of diffusion condensation and shows that it provides a link between topological and geometric data analysis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,005 |
| Communication savante | 0,003 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».