PofoliaPofolia ile paylaşıldı

SIAM/ASA Journal on Uncertainty Quantification· 2026Q1

Hilbert Uzaylarında Doğrusal Gauss İnvers Problemlerinde Optimal Düşük-Rank Sonlu Kovaryans Yaklaşımı

Optimal Low-Rank Posterior Covariance Approximation in Linear Gaussian Inverse Problems on Hilbert Spaces

Giuseppe Carere, Han Cheng Lie

Kısa özet

Bu çalışma, sonsuz boyutlu Hilbert uzaylarındaki doğrusal Gauss invers problemleri için sonlu kovaryansın düşük-rank yaklaşımlarını inşa eder ve gerçek sonlu ve önsel dağılımlarla dağılımsal denkliklerini koruyanları karakterize eder.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Sonsuz boyutlu doğrusal Gauss invers problemlerindeki sonlu dağılım, önsel dağılımdan yalnızca sonlu boyutlu bir alt uzayda farklılık gösterir.
  • Bu problemler için sonlu kovaryansın düşük-rank yaklaşımları inşa edilir.
  • Gerçek sonlu ve önsel dağılımlarla dağılımsal denkliklerini koruyan düşük-rank kovaryans yaklaşımlarını karakterize eder.
  • Birden çok sapma ölçümünü (Rényi, Amari, Hellinger, KL) eş zamanlı olarak en aza indiren optimal düşük-rank yaklaşımları belirler.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Abstract. For linear inverse problems with Gaussian priors and Gaussian observation noise, the posterior is Gaussian, with mean and covariance determined by the conditioning formula. The covariance is the central object for uncertainty quantification, as it encodes the variability of the posterior distribution and thus the uncertainty in the posterior mean estimate. Using the Feldman–Hajek theorem, we analyze the prior-to-posterior update and its low-rank approximation for infinite-dimensional Hilbert parameter spaces and finite-dimensional observations. We show that the posterior distribution differs from the prior on a finite-dimensional subspace, and construct low-rank approximations to the posterior covariance, while keeping the mean fixed. Since in infinite dimensions, not all low-rank covariance approximations yield approximate posterior distributions which are equivalent to the posterior and prior distribution, we characterize the low-rank covariance approximations which do yield this equivalence, and their respective inverses, or “precisions.” For such approximations, a family of measure approximation problems is solved by identifying the low-rank approximations which are optimal for various losses simultaneously. These loss functions include the family of Rényi divergences, the Amari [Formula: see text]-divergences for [Formula: see text], the Hellinger metric, and the Kullback–Leibler divergence. Our results extend those of Spantini et al. ( SIAM J. Sci. Comput., 37 (2015), pp. A2451–A2487) to Hilbertian parameter spaces, and provide theoretical underpinning for the construction of low-rank approximations of discretized versions of the infinite-dimensional inverse problem, by formulating discretization independent results.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. SIAM/ASA Journal on Uncertainty Quantification, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Matematiksel Fizik

Mathematical PhysicsMathematics