数学不仅是我们理解自然世界的工具,也是推动现代科学技术发展的基石。其中,最优传输(Optimal Transport, OT)理论作为一种强大且灵活的数学工具,已经在图像处理、计算机视觉和图形学、机器学习等领域显示出其巨大的潜力和应用前景。
《Computational Optimal Transport》是一本值得阅读的佳作,这本书系统地介绍了最优传输的基本概念、数值算法及其在各个实际领域中的成功应用。无论你是对数学理论感兴趣,还是希望在实际应用中寻找新的工具,这本书都能为你提供丰富的知识和启发。
适合的读者群体
本书主要面向数学、计算机科学、数据科学、工程等相关专业的研究生和博士生,通过这本书,可以深入学习最优传输理论及其应用,掌握相关的数值方法和算法。同时相关领域的学者也可以利用这本书作为参考资料,了解最优传输理论的最新进展和研究动态。
读者有话说
作者简介
READING IN AUTUMN
Gabriel Peyré
Gabriel Peyré是一位法国数学家。他的大部分工作都集中在传输理论领域,特别是最优传输在计算机视觉、图形学和机器学习中的应用。他是法国国家科学研究中心(CNRS)的高级研究员,并在巴黎高等师范学院(École normale supérieure)的数学与应用数学系担任教授。
Gabriel Peyré还是巴黎人工智能研究院(3IA Paris)的副主任,以及ENS数据科学中心科学委员会的成员。他还是“Numerical tour of data science”的创作者,这是一个广受欢迎的在线资源库,提供Python/Matlab/Julia/R资源,用于教授数学数据科学。
Gabriel Peyré在2017年获得法国科学院的Blaise Pascal奖,以及2019年获得意大利数学联盟的Enrico Magenes奖。他还在2020年的欧洲数学大会上担任受邀演讲者。2021年,他获得了CNRS银质奖章。
作者简介
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Marco Cuturi
Marco Cuturi 是一位杰出的研究科学家,他在机器学习、最优输运、优化、时间序列和核函数等领域有着广泛的研究兴趣。他目前是 Apple ML Research 的研究科学家,同时也是巴黎 CREST - ENSAE(法国国家统计与经济管理学院)的统计学教授。
书籍介绍
READING IN AUTUMN
Computational Optimal
Transport
书名:
Computational Optimal Transport: With Applications to Data Science
出版社:Now Publishers
出版时间:2019-02-28 第一版
语种:英语
“Computational Optimal Transport”是Gabriel Peyré和Marco Cuturi合著的一本书,旨在全面介绍和深入探讨最优传输问题(Optimal Transport, OT)及其在计算机科学、机器学习、图像处理等领域的应用。主要内容包括:
1.最优传输理论基础:介绍Kantorovich和Monge等经典最优传输问题的定义和数学基础,包括各种形式的最优传输成本函数。
2.数值方法:详细描述求解最优传输问题的数值算法,如线性规划、Sinkhorn算法等高效算法,并讨论其计算复杂性和性能优化。
3.应用场景:探讨最优传输在不同领域的应用,例如图像处理、形状匹配、数据聚类、机器学习中的域适应等。
4.扩展与变体:介绍最优传输理论的扩展和变体,如半离散传输问题、正则化传输问题、多边传输问题等。
5.案例研究和实验:通过实际案例和实验结果展示最优传输方法的效果和优势。
推荐理由
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1、系统而深入的理论介绍:
《Computational Optimal Transport》系统地介绍了最优传输理论的基础概念和数学框架,从Monge问题和Kantorovich问题的基本定义,到最优传输问题的解的性质(如对偶性和唯一性)。对于希望深入理解这一领域的读者,这本书提供了详尽而清晰的理论指导。
2、实用的数值方法和算法:
书中详细介绍了各种求解最优传输问题的数值方法和算法,包括线性规划方法、Sinkhorn算法及其变体、动态规划和其他近似技术。这些方法不仅在理论上有详细的推导,还包括实际应用中的实现和优化技巧,帮助读者将理论知识转化为实际操作。
3、广泛的应用场景和案例分析:
本书展示了最优传输理论在多个实际领域的应用,如图像处理(颜色匹配、纹理合成、图像去噪)、计算机视觉和图形学(形状匹配、形状重建)以及机器学习(回归、分类、聚类和密度估计)。通过具体的案例分析和实验结果,读者可以看到最优传输方法在解决实际问题中的效果和优势。
4、扩展与前沿研究:
除了基本理论和常规应用,本书还讨论了最优传输的扩展和变体,如半离散传输问题、正则化传输问题和多边传输问题。这些内容不仅展示了最优传输理论的广泛适用性,还为读者提供了前沿研究方向的指引,激发进一步探索的兴趣。
推荐人 | 谢俊 李海鹏
编辑 | 王楠
排版 | 王楠
审核 | 潘珊珊 张晓峰
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