kth.sePublikationer KTH
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
InvMap and Witness Simplicial Variational Auto-Encoders
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Robotik, perception och lärande, RPL.ORCID-id: 0000-0002-6649-3325
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Robotik, perception och lärande, RPL.ORCID-id: 0000-0001-9805-0388
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Robotik, perception och lärande, RPL.ORCID-id: 0000-0002-0900-1523
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Intelligenta system, Robotik, perception och lärande, RPL.ORCID-id: 0000-0003-2965-2953
2023 (Engelska)Ingår i: MACHINE LEARNING AND KNOWLEDGE EXTRACTION, ISSN 2504-4990, Vol. 5, nr 1, s. 199-236Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Variational auto-encoders (VAEs) are deep generative models used for unsupervised learning, however their standard version is not topology-aware in practice since the data topology may not be taken into consideration. In this paper, we propose two different approaches with the aim to preserve the topological structure between the input space and the latent representation of a VAE. Firstly, we introduce InvMap-VAE as a way to turn any dimensionality reduction technique, given an embedding it produces, into a generative model within a VAE framework providing an inverse mapping into original space. Secondly, we propose the Witness Simplicial VAE as an extension of the simplicial auto-encoder to the variational setup using a witness complex for computing the simplicial regularization, and we motivate this method theoretically using tools from algebraic topology. The Witness Simplicial VAE is independent of any dimensionality reduction technique and together with its extension, Isolandmarks Witness Simplicial VAE, preserves the persistent Betti numbers of a dataset better than a standard VAE.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
MDPI AG , 2023. Vol. 5, nr 1, s. 199-236
Nyckelord [en]
variational auto-encoder, topological machine learning, non-linear dimensionality reduction, topological data analysis, data visualization, representation learning, Betti number, persistence homology, simplicial complex, simplicial regularization
Nationell ämneskategori
Datavetenskap (datalogi)
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-326074DOI: 10.3390/make5010014ISI: 000957769300001Scopus ID: 2-s2.0-85150984631OAI: oai:DiVA.org:kth-326074DiVA, id: diva2:1752921
Anmärkning

QC 20230425

Tillgänglig från: 2023-04-25 Skapad: 2023-04-25 Senast uppdaterad: 2023-04-25Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Medbouhi, Aniss AimanPolianskii, VladislavVarava, AnastasiiaKragic, Danica

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Medbouhi, Aniss AimanPolianskii, VladislavVarava, AnastasiiaKragic, Danica
Av organisationen
Robotik, perception och lärande, RPL
Datavetenskap (datalogi)

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 266 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf