Minimax estimation of smooth densities in Wasserstein distance
我们研究了非参数密度估计问题,其中误差是在Wasserstein距离中测量的,Wasserstein距离是统计和机器学习的许多领域中流行的概率分布的度量。我们给这个问题的第一个最小最大最优速率一般Wasserstein距离,并表明,与经典的非参数密度估计,这些速率取决于是否有界的密度问题。出于变分问题涉及Wasserstein距离,我们还展示了如何构建离散支持的措施,适合计算的目的,实现极大极小率。我们的主要技术工具是一个不等式,给出了一个几乎紧的双重表征的Wasserstein距离的Besov规范。
2020-04-28 math.ST stat.TH
Central limit theorem for the Sliced 1-Wasserstein distance and the max-Sliced 1-Wasserstein distance
Wasserstein距离在许多领域都是一个有吸引力的工具。但由于Wasserstein距离的高计算复杂性和经验估计中的维数灾难现象,人们提出了各种扩展Wasserstein距离来克服其缺点,如切片Wasserstein距离。它具有计算量小、无维数样本复杂度高的优点,但其分布极限结果较少。本文主要研究了Sliced 1-Wasserstein距离及其变体max-Sliced 1-Wasserstein距离。利用巴拿赫空间中的中心极限定理,得到了切片1-Wasserstein距离的极限分布.通过将经验max-Sliced 1-Wasserstein距离看作是以某个函数类为指标的经验过程的上确界,证明了在弱矩假设下该函数类是P-Donsker.此外,对于基于蒙特卡罗方法的切片p-Wasserstein距离计算,我们还探讨了在高概率情况下,需要多少随机投影才能保证误差较小。给出了不同条件下真实和经验概率测度之间期望max-Sliced 1-Wasserstein距离的上界,并给出了max-Sliced 1-Wasserstein距离的集中不等式.作为理论的应用,我们将其应用于两样本检验问题。
2022-09-04 math.ST stat.TH
Limit distribution theory for smooth $p$-Wasserstein distances
Wasserstein距离是概率测度空间上的度量,在统计学、机器学习和应用数学中的应用激增。然而,Wasserstein距离的统计方面受到维数灾难的影响,因此准确估计它们所需的数据点数量随维数呈指数级增长。高斯平滑最近被引入作为缓解维度灾难的一种手段,在任何维度上都产生参数化的收敛速度,同时保留Wasserstein度量和拓扑结构。为了便于有效的统计推断,在这项工作中,我们开发了一个全面的极限分布理论的经验光滑Wasserstein距离。极限分布的结果充分利用了函数δ方法后,嵌入到一定的对偶索伯列夫空间的Wasserstein距离的域,其Hadamard方向导数的对偶Sobolev范数的特征,并建立弱收敛的光滑经验过程在对偶空间。为了估计分布极限,我们还建立了非参数自举的一致性。最后,我们使用极限分布理论,研究通过最小距离估计与光滑Wasserstein距离生成建模的应用,显示渐近正态性的最优解的二次成本。
2022-03-01 math.PR math.ST stat.TH
An improved central limit theorem for the empirical sliced Wasserstein distance
Universidad de Valladolid and IMUVa(瓦拉多利德大学及IMUVa);Institut de Mathématiques de Toulouse, INRIA(图卢兹数学研究所及法国国家信息与自动化研究所)
本文基于Efron-Stein不等式和对最优运输势的非平凡控制,推导了p-切片瓦瑟斯坦距离的中心极限定理,为非紧致测度之间的切片瓦瑟斯坦距离提供了首次渐近有效的推断框架。
2026-05-20 math.ST stat.TH
Exact rate of convergence of the mean Wasserstein distance between the empirical and true Gaussian distribution
研究了高斯样本下的Wasserstein距离$W_2$。对于正态分布,我们建立了经验和真实$c.d.f.$之间的$W_2$距离的期望值的精确收敛速率$\sqrt{\log\log n/n}$。我们还表明,弱收敛的速度是出乎意料的$1/\sqrt{n}$的情况下,两个相关的高斯样本。
2020-01-27 math.PR math.ST stat.TH
Hypothesis Test and Confidence Analysis with Wasserstein Distance on General Dimension
我们开发了一个一般的框架,统计推断与1-Wasserstein距离。最近,Wasserstein距离引起了人们的极大关注,并因其优异的性质而被广泛应用于各种机器学习任务。然而,假设检验和Wasserstein距离的置信度分析尚未建立在一个一般的多变量设置。这是因为如果没有强限制,则无法获得具有Wasserstein距离的经验分布的极限分布。为了解决这个问题,在这项研究中,我们开发了一种新的非渐近高斯近似的经验1-Wasserstein距离。使用近似方法,我们开发了一个假设检验和置信度分析的经验1-Wasserstein距离。此外,我们提供了一个理论保证和一个有效的算法,所提出的近似。我们的实验验证了它的性能数值。
2022-02-15 math.ST stat.TH
On the rate of convergence of empirical measure in $\infty-$Wasserstein distance for unbounded density function
本文考虑一个密度无界的一维空间中来自绝对连续概率测度的独立同分布随机样本序列。我们建立了样本的经验测度与真实分布之间的$\infty-$ Wasserstein距离的一个新的收敛速率,将Trilllos和Slepčev的收敛结果推广到真实分布具有无界密度的情况.
2018-08-02 math.PR math.ST stat.TH
Asymptotics of smoothed Wasserstein distances in the small noise regime
我们研究了离散测度$μ$和$ν$之间的Wasserstein- $2$距离在$\mathbb{R}^d$中的行为,当这两个测度都被少量高斯噪声平滑时。这个过程,被称为高斯平滑的最优输运,最近引起了人们的注意,作为一个统计上有吸引力的替代非正规化Wasserstein距离。我们给出了精确的边界上的近似性质的建议,在小噪声制度,并建立了相变的存在:我们表明,如果从$μ$到$ν$的最优输运计划是唯一的并且是完美匹配的,则存在临界阈值,使得$W_2(μ, ν)$和高斯平滑OT距离$W_2(μ\ast \mathcal{N}_σ, ν\ast \mathcal{N}_σ)$之间的差对于低于阈值的$σ$像$\exp(-c /σ^2)$那样缩放,这些结果表明,对于足够小的$σ$,平滑的Wasserstein距离以指数方式很好地逼近非正则化距离。
2022-06-13 math.PR math.ST stat.TH
Sharp asymptotic and finite-sample rates of convergence of empirical measures in Wasserstein distance
在度量空间上的两个概率测度之间的Wasserstein距离是在统计、概率和机器学习中应用的接近度的度量。在这项工作中,我们考虑的基本问题是如何迅速从$n$独立样本从$μ$方法$μ$在Wasserstein距离的任何顺序的经验措施。我们证明了一般紧度量空间上的一般测度的这种收敛速率的尖锐的渐近和有限样本结果。我们的有限样本的结果表明存在多尺度行为,措施可以表现出根本不同的收敛速度作为$n$增长。
2017-07-01 math.PR math.ST stat.TH
Wasserstein Concentration of Empirical Measures for Dependent Data via the Method of Moments
UCLA(加州大学洛杉矶分校)
本文通过矩法和子高斯性条件,为依赖数据的经验测度与期望之间的Wasserstein距离提供了新的集中性结果。
2026-01-12 math.ST stat.TH
On the rate of convergence in Wasserstein distance of the empirical measure
令$μ_N$为与$\mathbb{R}^d$上的给定概率分布$μ$的$N$样本相关联的经验度量。我们感兴趣的收敛速率的$μ_N$ $μ$,当测量的Wasserstein距离的顺序$p>0$。对于$p>0$和$d\geq 1$的任意值,我们给出了一些令人满意的非渐近$L^p$ -界和浓度不等式.我们还推广了非渐近的$L^p$ -界的平稳$ρ$ -混合序列,马尔可夫链,和一些相互作用的粒子系统。
2013-12-07 math.PR math.ST stat.TH
Wasserstein convergence rates for empirical measures of point processes
Colorado State University(科罗拉多州立大学)
本文研究点过程经验测度在Wasserstein距离下的收敛速率,提出新度量并推导浓度结果,为点过程的假设检验和统计推断提供工具。
2026-10-27 math.PR math.ST stat.TH
Fast and Smooth Interpolation on Wasserstein Space
我们提出了一种新的方法,光滑插值概率测度使用的几何最优输运。为此,我们减少了这个问题的经典欧几里德设置,使我们能够直接利用广泛的工具箱样条插值。与以前的方法测量值样条,我们的插值曲线(i)有一个明确的解释为管理粒子流,这是自然的应用程序,(ii)来与第一近似保证Wasserstein空间。最后,我们证明了我们的插值方法的广泛适用性,通过拟合表面的措施,使用薄板样条。
2020-10-22 math.OC math.ST stat.TH
Asymptotic Guarantees for Generative Modeling Based on the Smooth Wasserstein Distance
最小距离估计(MDE)作为(隐式)生成建模的一个公式最近受到关注。它考虑在模型参数上最小化经验数据分布与模型之间的统计距离。这个公式本身很适合理论分析,但典型的结果受到维数灾难的阻碍。为了克服这一点,并设计一个可扩展的有限样本统计MDE理论,我们采用平滑1-Wasserstein距离(SWD)$\mathsf{W}_1^{(σ)}$的框架。SWD最近被证明可以保持经典Wasserstein距离的度量和拓扑结构,同时具有无量纲的经验收敛速度。在这项工作中,我们进行了彻底的统计研究的最小光滑Wasserstein估计(MSWES),首先证明估计的可测性和渐近一致性。然后,我们描述的极限分布的最优模型参数和相关的最小SWD。这些结果意味着一个$O(n^{-1/2})$泛化界的生成式建模的基础上MSWE,它保持在任意维。我们的主要技术工具是经验$\mathsf{W}_1^{(σ)}$的一个新的高维极限分布结果。非退化极限的表征与经典的经验1-Wasserstein距离形成鲜明对比,其中类似的结果仅在一维情况下已知。我们的理论的有效性是由实证结果支持,构成SWD作为一个强有力的工具,在高维学习和推理。
2020-10-20 math.ST stat.TH
Wasserstein distance bounds on the normal approximation of empirical autocovariances and cross-covariances under non-stationarity and stationarity
本文推导了非平稳与平稳条件下经验自协方差和互协方差估计量有限样本分布与高斯极限的Wasserstein距离界,并给出AR(1)过程实例及模拟验证。
2023-05-07 math.ST stat.TH
Max-sliced Wasserstein concentration and uniform ratio bounds of empirical measures on RKHS
本文研究无界RKHS中真实测度与经验测度的最大切片Wasserstein距离,推导其集中性与期望上界,证明在一般假设下可达到近参数化速率。
2024-05-21 math.ST stat.ML stat.TH
Limit Distribution Theory for the Smooth 1-Wasserstein Distance with Applications
光滑1-Wasserstein距离(SWD)$W_1^σ$最近被提出作为一种手段,以减轻维数灾难的经验近似,同时保持Wasserstein结构。事实上,SWD具有参数收敛速度,并继承了经典Wasserstein距离的度量和拓扑结构。出于上述原因,这项工作进行了彻底的统计研究的SWD,包括经验$W_1^σ$的高维极限分布结果,自助一致性,浓度不等式,和Berry-Esseen型界限。导出的非退化极限与经典的经验$W_1$,其中一个类似的结果是已知的,只有在一维的情况下形成鲜明对比。我们还探讨了渐近性和特征的极限分布时,平滑参数$σ$的规模与$n$,收敛到$0$在一个足够慢的速度。采样分布的维数仅通过前因子(即,常数)。我们提供了一个尖锐的表征这个前因子的依赖平滑参数和内在的尺寸。这个结果,然后使用经典的$W_1$的内在尺寸方面的新的经验收敛速度。作为极限分布理论的应用,我们研究了$W_1^σ$下的两样本检验和最小距离估计。我们建立了SWD检验的渐近有效性,而对于MDE,我们证明了最优估计及其相应的$W_1^σ$误差的可测性,几乎必然收敛性和极限分布。我们的研究结果表明,SWD非常适合高维统计学习和推理。
2022-02-25 math.PR math.ST stat.ML
Convergence Rates for Empirical Measures of Markov Chains in Dual and Wasserstein Distances
考虑了$\mathbb{R}^d$上具有不变测度$μ$的马尔可夫链.我们感兴趣的是收敛速率的经验措施对不变测度就各种双重距离,特别是包括$1$ -Wasserstein距离。本文的主要结果是一个新的上界的期望距离,这是证明相结合的傅立叶展开与截断参数。我们的界限与已知的i.i.d.直到对数因子的随机变量。此外,我们还展示了如何可以获得平均值周围的浓度不等式。
2022-10-12 math.PR math.ST stat.TH
Fast convergence of empirical barycenters in Alexandrov spaces and the Wasserstein space
这项工作建立了快速收敛速度的经验重心在一个大类的测地空间的曲率界的意义上的亚历山德罗夫。更具体地说,我们表明,参数的收敛速度是可以实现的自然条件下,其特征在于从一个重心的测地线的双向扩展。这些结果在很大程度上推进了国家的最先进的关于这个问题的收敛速度和各种空间覆盖。特别是,我们的结果适用于无限维空间,如2-Wasserstein空间,其中的测地线的双可拓性转化为康托洛维奇潜力的规律性。
2021-07-12 math.MG math.ST stat.TH
Gaussian-Smooth Optimal Transport: Metric Structure and Statistical Efficiency
最优输运(OT),特别是Wasserstein距离,在机器学习中引起了广泛的兴趣和应用。然而,Wasserstein距离下的经验近似遭受严重的维数灾难,使它们在高维中不切实际。因此,熵正则化OT已成为一种流行的解决方案。然而,虽然它享有快速算法和更好的统计特性,但它失去了Wasserstein距离所享有的度量结构。这项工作提出了一种新的高斯平滑OT(GOT)框架,实现了两全其美:保持1-Wasserstein度量结构,同时减轻经验近似灾难的维度。此外,当高斯平滑参数收缩到零时,GOT $Γ$ -收敛到经典OT(具有优化器的收敛),从而充当自然扩张。提供了支持理论结果的实证研究,促进高斯平滑OT作为熵OT的有力替代方案。
2020-01-24 math.ST stat.TH
Convergence of empirical Gromov-Wasserstein distance
该研究拓展了Gromov-Wasserstein距离经验估计的收敛性结果,将紧支撑假设放宽至有限多项式矩的无界支撑,推导了匹配极小极大下界与偏差不等式,验证了高概率下的收敛速率。
2025-09-02 math.ST stat.TH
Bounding quantiles of Wasserstein distance between true and empirical measure
考虑与$N$ i.i.d.相关的经验测量值$\hat{\mathbb{P}}_N$。单位间隔上给定概率分布$\mathbb{P}$的样本。对于固定的$\mathbb{P}$,$\hat{\mathbb{P}}_N$和$\mathbb{P}$之间的Wasserstein距离是样本空间$[0,1]^N$上的随机变量。我们的主要结果是,当$\mathbb{P}$是两点上支持的均匀分布$\{0,1\}$和单位区间上支持的均匀分布$[0,1]$之间的凸组合时,其归一化分位数渐近最大化.这使我们能够获得明确的渐近置信区域的基本措施$\mathbb{P}$。我们还建议扩展到更高的维度与数值证据。
2019-07-03 math.PR math.ST stat.TH
Simple bounds for the convergence of empirical and occupation measures in 1-Wasserstein distance
我们研究的问题之间的非渐近偏差的参考措施和它的经验版本,在1-Wasserstein度量,根据常设假设,该措施满足运输熵不等式。推广了F. Bolley,A. Guillin和C.维拉尼简单的证明。我们的方法是基于浓度不等式,并扩展到波兰空间上的措施的一般设置。假设马尔可夫链在Lipschitz函数空间上是压缩的,给出了该链的占有测度的偏差界.在整个文本中,几个例子,包括高斯措施的情况下,可分巴拿赫空间,和法律的扩散过程。
2011-05-26 math.PR math.ST stat.TH
Bounds in Wasserstein Distance for Locally Stationary Processes
本文针对局部平稳过程提出基于Nadaraya-Watson核平滑的条件分布估计器,建立了单变量Wasserstein距离和多变量切片Wasserstein距离下的收敛界,并通过数值模拟与真实数据验证了其有效性。
2025-08-27 math.ST stat.ML stat.TH
A Wasserstein distance approach for concentration of empirical risk estimates
Indian Institute of Technology Madras(印度理工学院马德拉斯分校);Tata Consultancy Services Limited(塔塔咨询服务有限公司)
本文提出了一种统一的方法,基于Wasserstein距离来获得集中的经验估计的两大类风险措施的文件中定义的界限。引入的风险措施的类包括作为特殊情况下,众所周知的风险措施,从金融文献,如条件风险价值(CVaR),优化确定性等效风险,频谱风险措施,基于效用的短缺风险,累积前景理论(CPT)值,排名依赖预期效用和扭曲的风险措施。两个估计方案被认为是,一类风险措施。一种估计方案涉及将风险度量应用于由i.i.d.的集合形成的经验分布函数。随机变量(r.v.)的样本,而第二方案涉及将相同的过程应用于截尾样本。所提供的界限适用于三种流行的分布类型,即亚高斯分布、亚指数分布和重尾分布。的界限是由第一个相关的估计误差的真实和经验的分布之间的Wasserstein距离,然后使用最近的浓度范围为后者。以前的集中度界限仅适用于特定的风险度量,如CVaR和CPT值。在本文中推导出的界限,以匹配或改进以前的界限的情况下,他们是可用的。通过一个算法和相应的遗憾界的随机强盗问题,涉及一般的风险措施,从每一个文件中介绍的两个类的界限的有用性。
2022-05-10 cs.LG math.ST stat.ML
Sample Out-Of-Sample Inference Based on Wasserstein Distance
我们提出了一种新的推理方法,我们称之为样本外样本(或SOS)推理。该方法可以广泛使用,从半监督学习到压力测试,并且它是数据驱动的分布鲁棒优化(DRO)应用的基础。我们的方法可以测量合理的样本外的情况下,在一个给定的性能指标的利益,如财务损失的影响。该方法的灵感来自经验似然(EL),但我们优化的经验Wasserstein距离(而不是经验似然)引起的观察。从方法论的角度来看,我们的诱导Wasserstein距离轮廓函数的渐近行为的分析显示出显着的定性差异相对于EL。例如,与EL相反,它通常会产生卡方弱收敛极限,我们的渐近分布往往不是卡方。此外,我们得到的收敛速度有一定的依赖于在一个非平凡的方式,但仍然控制的尺寸增加。
2020-02-18 math.ST stat.TH
Distributional Convergence of the Sliced Wasserstein Process
由于在高维背景下计算Wasserstein距离的统计和计算挑战,机器学习研究人员基于计算度量的一维投影之间的距离定义了修改的Wasserstein距离。对如何聚合这些预测距离的不同选择(平均、随机抽样、最大化)会产生不同的距离,需要不同的统计分析。我们定义的\emph{Sliced Wasserstein Process},一个随机过程定义的经验Wasserstein距离之间的投影的经验概率测度的所有一维子空间,并证明了一个均匀分布的极限定理这个过程。其结果是,我们得到了一个统一的框架,证明分布极限结果的基础上,所有Wasserstein距离的一维投影。我们说明了这些结果的一些例子中,没有分布的限制是以前已知的。
2022-06-01 math.PR math.ST stat.TH
Wasserstein convergence in Bayesian deconvolution models
我们研究了从被随机误差(噪声)污染的独立重复(信号)中恢复分布函数的著名反卷积问题,其分布是已知的。我们调查是否贝叶斯非参数方法建模的潜在分布的信号可以产生的推断与渐近频率有效性下的$L^1$ -Wasserstein度量。当误差密度是普通光滑的,我们开发了两个反演不等式的$L^1$或$L^1$ -Wasserstein距离之间的两个混合密度(观察)的信号的相应分布之间的$L^1$ -Wasserstein距离。这个光滑化不等式改进了文献中的结果。我们应用这个一般结果贝叶斯方法贝叶斯的Dirichlet过程混合物的正态分布作为一个先验的混合分布(或分布的信号),与拉普拉斯或林尼克噪声。特别是,我们构建了一个\textit{adaptive}近似的密度的观察的卷积拉普拉斯(或林尼克)与一个精心挑选的混合物的正常密度,并显示后集中在极大极小率的对数因子。同样的先验定律也适用于混合密度的Sobolev正则性水平,从而导致一种新的贝叶斯估计方法,相对于Wasserstein距离,具有光滑密度的分布。
2021-11-12 math.ST stat.TH
Empirical Convergence of Even-Order Gromov-Wasserstein Functionals
Brown University(布朗大学)
本文研究了偶阶Gromov-Wasserstein函数的样本复杂度,证明了在特定条件下误差率与样本量呈反比关系,并扩展了欧几里得空间中的二次上界结果。
2026-05-13 math.PR math.ST stat.TH
On the Minimax Optimality of Estimating the Wasserstein Metric
University of Chicago, Booth School of Business(芝加哥大学布斯商学院)
研究了基于$n$ i.i.d.的两个未知概率测度之间的Wasserstein- $1$度量的极小极大最优估计率.从他们的经验样本。我们发现,估计Wasserstein度量本身之间的概率测度,并不显着容易比估计的概率测度下的Wasserstein度量。我们证明了这两个问题的最小最大最优速率是乘法等价的,直到一个$\log \log (n)/\log (n)$因子。
2019-08-27 cs.LG math.ST stat.ML
A Central Limit Theorem for Wasserstein type distances between two different laws
本文研究了$\mathbb R$上两个不同连续分布$F$和$G$之间的Wasserstein距离和Wasserstein成本的估计.该估计器是基于$F$的(可能相关的)样本的顺序统计量。$G$。证明了估计量的相合性和渐近正态性。\begin{it}Keywords:\end{it}中心极限定理- Generelized Wasserstein距离-经验过程-强逼近-相关样本。
2017-10-27 math.ST stat.TH
Reweighting samples under covariate shift using a Wasserstein distance criterion
考虑两个随机变量不同的法律,我们只能通过有限大小的iid样本访问,我们解决如何重新加权的第一个样本,使其经验分布收敛到真正的法律的第二个样本的大小都趋于无穷大。我们研究了一个最佳的重新加权,最大限度地减少两个样本的经验措施之间的Wasserstein距离,并导致在最近邻的权重的表达式。在不需要假设一个随机变量关于另一个随机变量绝对连续的条件下,得到了该方法的相合性和关于期望Wasserstein距离的渐近收敛速度.这些结果在解耦估计的不确定性量化和协变量漂移下最近邻回归的推广误差界中有一定的应用。
2022-06-07 math.ST stat.CO stat.ML
Large Deviations Principle for Bures-Wasserstein Barycenters
该研究证明了协方差矩阵与算子的独立同分布样本的经验Bures-Wasserstein重心的大偏差原理,提出Bures-Wasserstein空间的指数倾斜概念,方法可推广至多种几何空间,是首个非线性度量空间中Fréchet均值的大偏差原理。
2024-09-17 math.OC math.PR math.ST
Estimating processes in adapted Wasserstein distance
一些研究者已经独立地在随机过程的定律集上引入了拓扑,它们扩展了通常的弱拓扑。根据各自的科学背景,这是出于应用程序和连接到各个领域(例如插件,Pichler-随机规划,Hellwig -对策论,奥尔德斯-稳定的最佳停止,胡佛-Keisler-模型论)。值得注意的是,所有这些看似独立的方法定义了相同的适应弱拓扑在有限离散时间。我们的第一个主要结果是构建一个适应的经验措施,一贯估计的法律随机过程中的全部一般性的变化。弱适应拓扑的一个自然相容度量是通过对Wasserstein距离的适应精化给出的,如Pflug-Pichler的开创性著作中所建立的。具体地,适应的Wasserstein距离允许以Lipschitz方式控制随机最优化问题、定价和对冲问题、最优停止问题等中的误差。本文的第二个主要结果产生的适应经验措施的收敛性相对于适应Wasserstein距离的定量界限。令人惊讶的是,我们获得了几乎相同的最佳速率和浓度的结果是已知的经典的经验措施wrt。沃瑟斯坦距离。
2021-05-17 math.PR math.ST stat.TH
Wasserstein Mahalanobis Distances for Recovering Latent Geometry
University of North Carolina at Chapel Hill(北卡罗来纳大学教堂山分校);University of Nebraska at Lincoln(内布拉斯加大学林肯分校)
该研究提出Wasserstein马氏距离,将马氏距离从向量数据扩展到概率测度,可在Wasserstein空间中恢复潜在几何,其数值实验验证了理论预测的有效性。
2026-08-10 math.OC math.ST stat.ML
Robust Wasserstein Profile Inference and Applications to Machine Learning
我们表明,几个机器学习估计,包括平方根LASSO(最小绝对收缩和选择)和正则化逻辑斯谛回归可以表示为分布式鲁棒优化(DRO)问题的解决方案。相关的不确定性区域是基于适当定义的Wasserstein距离。因此,我们的表示允许我们将正则化视为引入人工对手的结果,该对手扰动经验分布以考虑损失估计中的样本外效应。此外,我们引入RWPI(鲁棒Wasserstein配置文件推断),一种新的推理方法,扩展使用的启发经验李克图的方法设置的最优输运成本(其中Wasserstein距离是一个特殊的情况)。我们使用RWPI来展示如何最佳地选择不确定区域的大小,因此,我们能够为这些机器学习估计器选择正则化参数,而无需使用交叉验证。数值实验也验证了我们的理论研究结果。
2020-10-21 math.ST stat.TH
Existence and Consistency of Wasserstein Barycenters
在Fré chet均值的基础上,定义了一个与通常的统计均值概念相对应的重心概念。证明了定义在测地空间(E,d)上的广义过程的Wasserstein重心的存在性.我们还证明了这个重心在一般设置的一致性,这包括采取重心的经验版本的分布或一组不断增长的分布。
2016-02-12 math.ST stat.TH
Wasserstein projection estimators for circular distributions
The University of Tokyo(东京大学);RIKEN Center for Brain Science(理化学研究所脑科学中心)
该研究针对圆分布,提出基于Wasserstein距离的投影估计量算法,经实验验证其精度与最大似然估计量相当,且对噪声污染具有鲁棒性。
2026-07-31 math.ST stat.TH
Improved Rademacher symmetrization through a Wasserstein based measure of asymmetry
我们提出了一个改进的版本的无处不在的对称化不等式利用Wasserstein距离之间的措施,其反射,以量化的对称性的给定措施。这个不对称的校正项的经验界是通过引导程序推导出来的,并显示出在实际设置中比原来的未校正的不等式更紧密的结果。最后,广泛的应用包括测试数据的对称性,构造非渐近高维置信集,界定的经验过程的方差,并改善常数Nemirovski式不等式的巴拿赫空间值随机变量。
2016-10-26 math.PR math.ST stat.TH
Weak convergence of empirical Wasserstein type distances
我们估计对比$\int_0 ^1 ρ(F^{-1}(u)-G^{-1}(u))du$之间的两个连续分布$F$和$G$上$\mathbb R$,使集$\{F=G\}$是一个有限的联合区间,可能是空的或$\mathbb{R}$。非负凸成本函数$ρ$不一定是对称的,并且样本可以来自$\mathbb{R}^2$上的任何联合分布$H$,其中边缘$F$和$G$相对于$ρ$具有足够轻的尾部。在包括经典Wasserstein距离$W_1$和$W_2$在内的广泛的一类情形下,导出了弱收敛速度和极限分布.在$F=G$的情况下,我们描述的新现象涉及$ρ$在$0$附近的行为,我们假设它随着从$1$到$2$的索引而规律地变化,并且通过公共尾部满足与$\infty$附近的$ρ$的行为的关键关系。除$H$外,速率也随着从$1/2$到$1$的屈光度而有规律地变化,这也影响极限分布。
2019-11-06 math.PR math.ST stat.TH
Forward-backward Gaussian variational inference via JKO in the Bures-Wasserstein Space
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of California, Davis(加州大学戴维斯分校);Microsoft Research(微软研究院)
本文提出FB-GVI算法,利用KL散度在Bures-Wasserstein空间上的复合结构求解高斯变分推断,并在对数光滑且对数凹及仅对数光滑两种条件下分别取得了最先进和首个收敛性保证。
2023-04-10 cs.LG math.OC math.ST
Central limit theorem and bootstrap procedure for Wasserstein's variations with an application to structural relationships between distributions
Wasserstein重心和基于Wasserstein距离的类方差准则在许多问题中用于分析分布集合的均匀性和观测值之间的结构关系。我们提出了估计的分位数的经验过程的Wasserstein的变化使用自助程序。然后,我们使用这些结果的统计推断的分布登记模型一般变形功能。测试的基础上的方差的分布相对于他们的Wasserstein的重心,我们证明中心极限定理,包括自助版本。
2018-10-30 math.ST stat.TH
Nearly Minimax Optimal Wasserstein Conditional Independence Testing
针对条件独立性检验,本文以 Wasserstein 距离替代总变差距离并采用更弱的光滑性条件,提出加权多分辨率 U-统计量,在允许点质量等更广分布类的同时,达到至多差对数因子的极小极大最优临界半径。
2023-08-16 math.ST stat.TH
Stone's theorem for distributional regression in Wasserstein distance
我们将著名的Stone定理推广到分布回归的框架中。更确切地说,我们证明了加权经验分布与当地的概率权重满足条件的石头定理提供普遍相合估计的条件分布,其中的误差是衡量的Wasserstein距离的顺序p $\ge$ 1。此外,对于p = 1,我们确定了特定类分布的极小极大收敛速度。最后给出了这些结果的一些应用,包括条件尾期望和概率加权矩的估计。
2023-02-02 math.ST stat.TH
Learning with Differentially Private (Sliced) Wasserstein Gradients
Universidad de Valladolid and IMUVA(巴利亚多利德大学和IMUVA);Institut de Mathématiques de Toulouse(图卢兹数学研究所);Université de Toulouse(图卢兹大学);ANITI & Regalia INRIA(ANITI与INRIA Regalia团队)
本文提出一种基于Wasserstein梯度的差分隐私优化框架,通过控制梯度敏感性实现隐私保护,并结合深度学习与梯度裁剪,在保证准确性的同时支持大规模私有训练。
2025-05-21 cs.AI cs.LG math.ST
Convergence of the Adapted Smoothed Empirical Measures
针对适应化 Wasserstein 距离下经验测度收敛的瓶颈,本文提出了适应化平滑经验测度,并证明了其在均值、偏差及几乎必然意义下的收敛性。
2025-09-15 math.PR math.ST stat.TH
Sample complexity of optimal transport barycenters with discrete support
针对目标概率测度最优传输重心的计算近似问题,提出经验稀疏最优传输重心的O(√(N/n))统计泛化界,覆盖多种传输散度并讨论其在K-means等场景的应用。
2025-11-18 math.OC math.ST stat.TH
Statistical inference for Bures-Wasserstein barycenters
本文引入Bures-Wasserstein重心$Q_*$的概念,它实质上是某个分布$\mathbb{P}$的Fréchet平均,该分布支撑在半正定Hermitian算子$\mathbb{H}_{+}(d)$的子空间上.我们允许重心被限制在$\mathbb{H}_{+}(d)$的某个仿射子空间中,并给出了保证重心存在唯一的条件。我们还调查的$Q_*$在Frobenius范数和Bures-Wasserstein距离的经验对应的收敛性和浓度特性,并解释,如何获得的结果连接到最优输运理论,并可以应用于量子力学中的统计推断。
2019-02-11 math.ST stat.AP stat.TH
Regularization Helps with Mitigating Poisoning Attacks: Distributionally-Robust Machine Learning Using the Wasserstein Distance
CSIRO’s Data61(澳大利亚联邦科学与工业研究组织数据61中心);University of Melbourne(墨尔本大学)
我们使用分布式鲁棒优化机器学习,以减轻数据投毒攻击的影响。我们通过在使用Wasserstein距离定义的经验分布(从中毒攻击损坏的训练数据集中提取)周围的邻域上训练模型的最坏情况分布,为原始数据(不包括中毒记录)上的训练模型提供性能保证。我们放松的分布鲁棒机器学习问题,找到一个上限的最坏情况下的适应度的基础上的经验采样平均适应度和Lipschitz常数的适应度函数(给定的模型参数的数据)作为正则化。对于回归模型,我们证明了这个正则化子等于模型参数的对偶范数。我们使用葡萄酒质量数据集,波士顿住房市场数据集和成人数据集来展示本文的结果。
2020-01-29 cs.CR cs.LG eess.SP
Optimal sequencing depth for single-cell RNA-sequencing in Wasserstein space
University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);The Chinese University of Hongkong, Shenzhen(香港中文大学(深圳))
本文研究了单细胞RNA测序中如何确定最优测序深度,通过分析细胞经验分布与真实总体之间的Wasserstein距离,提出上界和下界,并通过模拟实验验证了结果。
2025-12-20 math.ST stat.ME stat.TH
Wasserstein Spatial Depth
Columbia University(哥伦比亚大学);INRIA(法国国家信息与自动化研究所)
本文提出Wasserstein空间深度,用于分析分布数据,保留传统统计深度的性质,如范围、变换不变性等,并提供估计方法和检验工具。
2026-04-07 math.ST stat.ME stat.TH
Bounding adapted Wasserstein metrics
Stanford Univeristy(斯坦福大学);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);University of Copenhagen(哥本哈根大学)
本文研究适配Wasserstein距离与Wasserstein距离的度量差异,通过光滑适配Wasserstein距离给出适配Wasserstein距离的显式上界,揭示其诱导拓扑的插值性质。
2026-08-11 math.PR math.ST stat.TH
Distributionally Robust PCA with Data-Adaptive Wasserstein Geometry
Research School of Finance, Actuarial Studies and Statistics, Australian National University(澳大利亚国立大学金融、精算与统计研究学院)
提出分布鲁棒PCA,通过数据自适应Wasserstein邻域最小化最坏情况重构风险,导出对偶问题并引入可替代目标函数,证明估计量的一致性及局部Grassmann渐近性。
2026-06-09 math.ST stat.ME stat.TH