undefined

Approximation of functions over manifolds : A Moving Least-Squares approach

Julkaisuvuosi

2021

Tekijät

Sober, Barak; Aizenbud, Yariv; Levin, David

Tiivistelmä

We present an algorithm for approximating a function defined over a d-dimensional manifold utilizing only noisy function values at locations sampled from the manifold with noise. To produce the approximation we do not require knowledge about the local geometry of the manifold or its local parameterizations. We do require, however, knowledge regarding the manifold's intrinsic dimension d. We use the Manifold Moving Least-Squares approach of Sober and Levin (2019) to reconstruct the atlas of charts and the approximation is built on top of those charts. The resulting approximant is shown to be a function defined over a neighborhood of a manifold, approximating the originally sampled manifold. In other words, given a new point, located near the manifold, the approximation can be evaluated directly on that point. We prove that our construction yields a smooth function, and in case of noiseless samples the approximation order is O(hm+1), where h is a local density of sample parameter (i.e., the fill distance) and m is the degree of a local polynomial approximation, used in our algorithm. In addition, the proposed algorithm has linear time complexity with respect to the ambient space's dimension. Thus, we are able to avoid the computational complexity, commonly encountered in high dimensional approximations, without having to perform non-linear dimension reduction, which inevitably introduces distortions to the geometry of the data. Additionally, we show numerically that our approach compares favorably to some well-known approaches for regression over manifolds.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Aizenbud Yariv

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Elsevier BV

Volyymi

383

Artikkelinumero

113140

Julkaisu­foorumi

59989

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Ei

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Matematiikka

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Alankomaat

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1016/j.cam.2020.113140

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä