อ่าน 4 นาที
เรขาคณิตสารสนเทศ
เรขาคณิตสารสนเทศ เป็นสาขาสหวิทยาการที่ ประยุกต์ใช้เทคนิคของเรขาคณิตเชิงอนุพันธ์เพื่อศึกษาทฤษฎีความน่าจะเป็นและสถิติ...
เรขาคณิตสารสนเทศ

เรขาคณิตสารสนเทศ เป็นสาขาสหวิทยาการที่ ประยุกต์ใช้เทคนิคของเรขาคณิตเชิงอนุพันธ์เพื่อศึกษาทฤษฎีความน่าจะเป็นและสถิติ[ 1 ] โดยศึกษาแมนิโฟลด์ทางสถิติซึ่งเป็นแมนิโฟลด์แบบรีมันน์ที่มีจุดสอดคล้องกับการกระจายความน่าจะเป็น
การแนะนำ
ในเชิงประวัติศาสตร์ เรขาคณิตสารสนเทศสามารถสืบย้อนไปถึงผลงานของCR Raoซึ่งเป็นคนแรกที่พิจารณาเมทริกซ์ Fisherเป็น เมตริก แบบRiemannian [ 2 ] [ 3 ]ทฤษฎีสมัยใหม่ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากShun'ichi Amariซึ่งผลงานของเขามีอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาสาขานี้[ 4 ]
โดยทั่วไป เรขาคณิตสารสนเทศพิจารณาแบบจำลองทางสถิติ แบบพาราเมตริก เป็นแมนิโฟลด์แบบรีมันน์ การเชื่อมต่อแบบคอนจูเกต สถิติ และแบนราบคู่ขนาน ซึ่งแตกต่างจากแมนิโฟลด์เรียบปกติที่มีเมตริกเทนเซอร์และการเชื่อมต่อ Levi-Civita แมนิโฟลด์เหล่านี้จะคำนึงถึงการเชื่อมต่อแบบคอนจูเกต ทอร์ชั่น และเมตริก Amari-Chentsov [ 5 ] โครงสร้างทางเรขาคณิตทั้งหมดที่นำเสนอข้างต้นมีการประยุกต์ใช้ในทฤษฎีสารสนเทศและการเรียนรู้ของเครื่องสำหรับแบบจำลองดังกล่าว มีการเลือกเมตริกแบบรีมันน์ตามธรรมชาติที่เรียกว่าเมตริกสารสนเทศของฟิชเชอร์ในกรณีพิเศษที่แบบจำลองทางสถิติเป็นตระกูลเอกซ์ โพเนนเชียล เป็นไปได้ที่จะเหนี่ยวนำแมนิโฟลด์ทางสถิติด้วยเมตริกเฮสเซียน (เช่น เมตริกแบบรีมันน์ที่กำหนดโดยศักยภาพของฟังก์ชันนูน) ในกรณีนี้ แมนิโฟลด์จะสืบทอดการเชื่อมต่อเชิงเส้นแบน ราบสองแบบตามธรรมชาติ เช่นเดียวกับความแตกต่าง Bregman แบบแคนอนิ ก ในอดีต งานส่วนใหญ่ทุ่มเทให้กับการศึกษาเรขาคณิตที่เกี่ยวข้องกับตัวอย่างเหล่านี้ ในบริบทสมัยใหม่ เรขาคณิตสารสนเทศประยุกต์ใช้ในบริบทที่กว้างขึ้นมาก รวมถึงตระกูลที่ไม่ใช่เอกซ์โพเนนเชียลสถิติที่ไม่ใช่พาราเมตริกและแม้แต่แมนิโฟลด์ทางสถิตินามธรรมที่ไม่ได้เหนี่ยวนำมาจากแบบจำลองทางสถิติที่รู้จัก ผลลัพธ์ที่ได้เป็นการผสมผสานเทคนิคจากทฤษฎีสารสนเทศเรขาคณิตเชิงอนุพันธ์เชิงเส้นการวิเคราะห์นูนและสาขาอื่นๆ อีกมากมาย หนึ่งในแนวทางเรขาคณิตสารสนเทศที่มีแนวโน้มดีที่สุดพบการประยุกต์ใช้ในการเรียนรู้ของเครื่องตัวอย่างเช่น การพัฒนาวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพเรขาคณิตสารสนเทศ (การลดกระจก[ 6 ]และการลดความชันตามธรรมชาติ[ 7 ] )
เอกสารอ้างอิงมาตรฐานในสาขานี้ได้แก่ หนังสือMethods of Information Geometryของ Shun'ichi Amari และ Hiroshi Nagaoka [ 8 ]และหนังสือเล่มล่าสุดโดย Nihat Ay และคณะ[ 9 ]มีการแนะนำเบื้องต้นในการสำรวจโดย Frank Nielsen [ 10 ]ในปี 2018 วารสารInformation Geometryได้ถูกเผยแพร่ ซึ่งเป็นวารสารที่อุทิศให้กับสาขานี้
ผู้มีส่วนร่วม
ประวัติศาสตร์ของเรขาคณิตสารสนเทศมีความเกี่ยวข้องกับการค้นพบของบุคคลต่อไปนี้เป็นอย่างน้อย และอีกหลายคน
- โรนัลด์ ฟิชเชอร์
- ฮาราลด์ คราเมอร์
- กัลยัมปุดี ราธากฤษณะ ราโอ
- แฮโรลด์ เจฟฟรีย์ส
- โซโลมอน คัลแบ็ก
- ฌอง-หลุยส์ โคซูล
- ริชาร์ด ไลเบลอร์
- คลอดด์ แชนนอน
- อิมเร ซิสซาร์
- นิโคไล เชนซอฟ (เขียนอีกแบบว่า NN Čencov)
- แบรดลีย์ เอฟรอน
- ชุนอิจิ อมาริ
- โอเล่ บาร์นดอร์ฟ-นีลเซ่น
- แฟรงค์ นีลเซ่น
- ดามิอาโน บริโก
- เอเอฟเอฟ เอ็ดเวิร์ดส์
- แกรนท์ ฮิลเลียร์
- คีส์ แยน ฟาน การ์เดอเรน
แอปพลิเคชัน
เรขาคณิตสารสนเทศเป็นสาขาวิชาสหวิทยาการที่ถูกนำไปใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ มากมาย
นี่คือรายชื่อที่ไม่ครบถ้วน:
- การอนุมานทางสถิติ[ 11 ]
- อนุกรมเวลาและระบบเชิงเส้น
- ปัญหาการกรอง[ 12 ]
- ระบบควอนตัม[ 13 ]
- เครือข่ายประสาท[ 14 ]
- การเรียนรู้ของเครื่อง
- กลศาสตร์เชิงสถิติ
- ชีววิทยา
- สถิติ[ 15 ] [ 16 ]
- การเงินเชิงคณิตศาสตร์[ 17 ]
ดูเพิ่มเติม
- เรขาคณิตของรูพไพเนอร์
- ความแตกต่าง Kullback–Leibler
- เรขาคณิตเชิงสุ่ม
- เรขาคณิตเชิงอนุพันธ์สุ่ม
- ตัวกรองการฉายภาพ
ลิงก์ภายนอก
- [1]วารสาร Information Geometry โดย Springer
- ภาพรวม เรขาคณิตสารสนเทศโดย คอสมา โรฮิลลา ชาลิซี กรกฎาคม 2553
- บันทึกย่อ เกี่ยวกับเรขาคณิตสารสนเทศโดยจอห์น เบซพฤศจิกายน 2012
- เรขาคณิตสารสนเทศสำหรับโครงข่ายประสาทเทียม (pdf)โดย Daniel Wagenaar
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เรขาคณิตสารสนเทศ
เรขาคณิตสารสนเทศ เป็นสาขาสหวิทยาการที่ ประยุกต์ใช้เทคนิคของเรขาคณิตเชิงอนุพันธ์เพื่อศึกษาทฤษฎีความน่าจะเป็นและสถิติ...
การแนะนำ
ในเชิงประวัติศาสตร์ เรขาคณิตสารสนเทศสามารถสืบย้อนไปถึงผลงานของ CR Rao ซึ่งเป็นคนแรกที่พิจารณา เมทริกซ์ Fisher เป็น เมตริก แบบ Riemannian [ 2 ] [ 3 ] ทฤษฎีสมัยใหม่ส่วนใหญ่เป็นผลมาจาก Shun'ichi Amari ซึ่งผลงานของเขามีอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาสาขานี้ [ 4 ]
ผู้มีส่วนร่วม
ประวัติศาสตร์ของเรขาคณิตสารสนเทศมีความเกี่ยวข้องกับการค้นพบของบุคคลต่อไปนี้เป็นอย่างน้อย และอีกหลายคน
แอปพลิเคชัน
เรขาคณิตสารสนเทศเป็นสาขาวิชาสหวิทยาการที่ถูกนำไปใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ มากมาย