Какие топологические методы применяются в машинном обучении и ИИ. Как вычислительная топология помогает анализировать данные. Почему персистентная гомология становится важным инструментом в data science. Какие новые алгоритмы были представлены на конференции.
Ключевые темы и доклады конференции NSF-CBMS по топологическим методам
Конференция NSF-CBMS по топологическим методам в машинном обучении и искусственном интеллекте собрала ведущих экспертов в области вычислительной топологии и ее приложений. Основное внимание было уделено использованию персистентной гомологии и других топологических инструментов для анализа сложных данных.
Одним из центральных докладов стало выступление Ясуаки Хираоки из Университета Киото о применении персистентной гомологии в материаловедении. Хираока показал, как топологический анализ помогает выявлять скрытые структурные особенности материалов на наноуровне. Это открывает новые возможности для разработки материалов с заданными свойствами.
Большой интерес вызвал доклад Стива Удо из Palaiseau о модулях персистентности. Удо рассмотрел теоретические аспекты построения и анализа диаграмм персистентности, которые позволяют визуализировать топологические особенности данных в разных масштабах. Эти методы находят применение в анализе временных рядов, обработке изображений и других областях машинного обучения.
Вычислительные аспекты топологического анализа данных
Значительная часть докладов была посвящена вычислительным алгоритмам и программным инструментам для топологического анализа данных. Магнус Бакке Баккенан представил доклад о вычислительной сложности сравнения представлений колчанов — важной задаче при работе с персистентными гомологиями.
Михаэль Лесник из Университета Олбани рассказал о вычислении минимальных представлений и биградуированных чисел Бетти для двухпараметрической персистентной гомологии. Эти алгоритмы позволяют эффективно анализировать топологическую структуру многомерных данных.
Отдельное внимание было уделено программному обеспечению для топологического анализа данных. Эйвинд Солберг из Университета Тронхейма представил примеры использования пакета QPA (Quiver and Path Algebras) для исследований в области теории представлений и персистентной гомологии.
Новые теоретические результаты в области персистентной гомологии
Конференция стала площадкой для презентации ряда новых теоретических результатов. Эмерсон Г. Эсколар из Университета Киото доказал, что любой одномерный модуль персистентности является ограничением некоторого неразложимого двумерного модуля персистентности. Это важный шаг в понимании структуры многопараметрических персистентных гомологий.
Мичио Йошиваки, также из Университета Киото, представил алгебраическую теорему стабильности для производной категории модулей персистентности. Этот результат обобщает классическую теорему стабильности и открывает новые возможности для анализа устойчивости топологических инвариантов.
Джеффри Джиансиракуза из Университета Суонси сравнил подходы мультипараметрической и параметризованной персистентности, выявив их сильные и слабые стороны для различных приложений в анализе данных.
Применение топологических методов в кластеризации и анализе изображений
Одной из ключевых областей применения топологических методов в машинном обучении является кластерный анализ. Стеффен Опперманн из Университета Тронхейма представил доклад о использовании котороссионных торсионных троек для построения иерархической кластеризации с фильтрацией. Этот подход позволяет выявлять кластерную структуру данных на разных уровнях детализации.
В области анализа изображений интересные результаты представил Микаэль Буше из Технического университета Граца. Он рассказал о применении интервального разложения для анализа двумерных модулей персистентности, что открывает новые возможности для топологического анализа изображений и видео.
Киллиан Михан из Университета Киото представил доклад о метриках зигзаг-персистентности, основанных на теории колчанов. Эти метрики позволяют сравнивать топологические характеристики данных, изменяющихся во времени, что важно для анализа динамических систем и временных рядов.
Топологические методы в материаловедении и других естественных науках
Отдельная секция конференции была посвящена применению топологических методов в естественных науках. Помимо уже упомянутого доклада Ясуаки Хираоки о материаловедении, были представлены интересные результаты в области биологии, химии и физики.
Топологический анализ данных оказывается особенно полезным при изучении сложных биологических систем. Например, персистентная гомология позволяет выявлять скрытые закономерности в структуре белков, что важно для понимания их функций и разработки новых лекарств.
В химии топологические методы применяются для анализа конформаций молекул и изучения фазовых переходов. В физике конденсированного состояния топологический анализ помогает исследовать структуру и свойства сложных материалов, таких как аморфные твердые тела и жидкие кристаллы.
Программное обеспечение и инструменты для топологического анализа данных
Важной частью конференции стал Software Day, посвященный программному обеспечению для топологического анализа данных. Были представлены как открытые библиотеки, так и коммерческие решения.
Одним из наиболее популярных открытых инструментов является библиотека GUDHI (Geometry Understanding in Higher Dimensions), разработанная в INRIA. Она предоставляет эффективные алгоритмы для вычисления персистентных гомологий и других топологических инвариантов.
Для работы с большими объемами данных был представлен пакет Ripser++, реализующий оптимизированные алгоритмы вычисления персистентных гомологий на GPU. Это позволяет существенно ускорить анализ сложных многомерных данных.
Отдельное внимание было уделено инструментам визуализации, таким как библиотека TDA-Mapper. Она позволяет строить топологические графы, наглядно отображающие структуру данных в низкоразмерном представлении.
Перспективы развития топологических методов в машинном обучении
Завершающая секция конференции была посвящена обсуждению перспектив развития топологических методов в машинном обучении и искусственном интеллекте. Эксперты отметили растущий интерес к этой области со стороны как академического сообщества, так и индустрии.
Одним из важных направлений является интеграция топологических методов с глубоким обучением. Топологические слои в нейронных сетях позволяют учитывать геометрическую и топологическую структуру данных, что может повысить обобщающую способность моделей.
Эксперты также отметили потенциал топологических методов для работы с графовыми и сетевыми данными, что открывает новые возможности в анализе социальных сетей, молекулярных структур и других сложных систем.
Семинар «Вычислительные приложения колчанных представлений: TDA и QPA»
Все доклады будут проходить в ауд. В2-210/216, кофе-брейки в ауд. В3-201.
Четверг 02 мая
| 9:30 | — | 10:30 | Кофе и регистрация | ||||
| 10:30 | — | 11:30 | Magnus Bakke Bakke BAKKENAN (AMSTRAMN) (AMSTERSAMN) ( | 11:30 | . Вычислительная сложность сравнения представлений колчана | ||
| 11:40 | – | 12:40 | Steffen Oppermann (Trondheim) Cotorsion torsion triples and the representation theory of filtered hierarchical clustering | ||||
| Lunch break | |||||||
| 14 :00 | – | 15:00 | Ясуаки Хираока (Киото) Постоянная гомология и ее применение в материаловедении | ||||
| Coffee break | |||||||
| 15:30 | – | 16:30 | Michio Yoshiwaki (Kyoto) An algebraic stability theorem for the derived category of persistence modules | ||||
| 17:15 | – | 18:15 | Коллоквиум факультета математики Ульрих Бауэр (Мюнхен) Постоянные гомологии: от теории к вычислениям | ||||
| 19:00 | – | 4 | 40008 Ужин в ресторане Brauhaus (веб -сайт и карта на немецком языке) |
Пятница 03 мая
| 9:00 | — | 10:00 | Steve Oudot (Palaiseau) Модули | |
| Кофе -перерыв | ||||
| 10:30 | — | 11:30 | Øyvind Solberg (Trondheim) Примеры использования QPA в исследовании 9. 0009 | |
| 11:40 | – | 12:40 | Hideto Asashiba (Shizuoka) Computations of persistence diagrams by almost split sequences | |
| Lunch break | ||||
| 14:00 | – | 15:00 | Рене Марчинзик (Штутгарт) Теория представлений алгебр – открытие новых результатов с помощью QPA | |
| Coffee break | ||||
| 15:30 | – | 16:30 | Emerson G. Escolar (Kyoto) Every 1D Persistence Module is a Restriction of Some Indecomposable 2D Persistence Module | |
| 16:40 | — | 17:40 | Mickaël Buchet (Graz) . На интервальной разведении модулей 2 -й стойкости | |
| 19:00 | — | Social Social at Sparrenber Restaurant (Amo Sparreg 3863623636263636263636263. 3866363636236363636363. 38636363636263636263636266. ) Расположен рядом с замком Шпарренбург. Здесь вы найдете интерактивную карту. |
Saturday 04 May
| 9:00 | – | 10:00 | Michael Lesnick (Albany) Computing Minimal Presentations and Bigraded Betti Numbers of 2-Parameter Persistent Homology | |
| Перерыв на кофе | ||||
| 10:30 | – | 11:30 | Киллиан Михан (Киото) Zigzag Metrics from Quiver Theory | |
| 11:40 | – | 12:40 | Jeffrey Giansiracusa (Swansea) Multiparameter persistence vs parametrized persistence | |
| Lunch |
Transformation Цифровое искусство 2019 | www.li-ma.nl
Transformation Digital Art 2019
21 и 22 МАРТА 2019 ГОДА
ЛИМА Амстердам
БИЛЕТЫ И РЕГИСТРАЦИЯ
Симпозиум «Трансформация цифрового искусства» предназначен для обмена передовым опытом в отношении как творческих, так и институциональных стратегий, направленных на будущую презентацию врожденного цифрового и программного искусства.
Первый день этого двухдневного симпозиума будет посвящен лекциям, презентациям, панельным беседам и открытым дискуссиям в области сохранения медиаискусства. Эти сессии бросят вызов историческим и музейным рамкам, рассмотрев множество вопросов о важнейших аспектах (цифровых) медиа, архивирования, коллекционирования, образования и посредничества.
Прочтите резюме различных презентаций симпозиума Transformation Digital Art 2019 здесь.
УЧАСТНИКИ
Мы рады объявить следующий список участников Transformation Digital Art 2019 и рады приветствовать этих художников, реставраторов, исследователей и кураторов на продуктивном и оживленном двухдневном симпозиуме в марте: Карен Арчи ( Stedelijk Museum Amsterdam), Мартин ван Бовен (художник), Жанетт Бишопс (LIMA), Мелани Бюлер (Музей Франса Хальса), Серена Канджано (Университет прикладных наук и искусств Южной Швейцарии), Агата Ярчик (Hochschule der Künste Bern), Дженнифер Хелия ДеФеличе (Кухня Vašulka, Брно), Анн-Мари Дюге (Университет Париж 1 Пантеон-Сорбонна), Том Энсом (цифровой консерватор), Саннеке Хьюсман (куратор), Джоан Хемскерк (JODI), Ян Роберт Легте (художник), Габриэль Лестер (художник ), Адам Локхарт (Университет Данди), Эмерик Мансу (художник/исследователь), Рэйчел Сомерс Майлз (LIMA), Виль Сьюскенс (LIMA), Марсель Рас (NDE), Джули Босшат Торез (художник/исследователь), Эрнст Ван Вельзен ( Eye Filmmuseum), Мария Вердуйн (Центральный музей Утрехта), Виллем ван Велден (Академия Геррита Ритвельда), Мила ван дер Вейде (ЛИМА), Гленн Уортон (Нью-Йоркский университет), Эмиль Зиле (художник).
ПРОГРАММА (в формате PDF)
Расписание | День первый
Четверг, 21 марта 2019 г.
09:30 Регистрация и кофе в LIMA, Амстердам
10:00 Приветствие и вступительное слово Габи Вийерс (Директор, LIMA)
• 10:10 ЧАСТЬ I: Стратегии заботы : Как можно сохранить настоящее?
Виллем ван Велден (преподаватель, куратор и исследователь)
Переписывая настоящее: обитать в необитаемом
Дженнифер Хелия ДеФеличе (Кухня Васулки)
The Vasulkas: Legacy Project as Platform Development
Гленн Уортон (Нью-Йоркский университет)
Модератор Мелани Бюлер (Музей Франса Хальса)
Вопросы и ответы
12:30–13:45 ОБЕД
• 13:45–14:45 ЧАСТЬ II : Беседа о сохранении: JODI
JODI: Презентация и сохранение цифровых технологий в музеях
Джоан Хемскерк (JODI)
Карен Арчи (Музей Stedelijk Amsterdam)
Модератор: Габи Вийерс (LIMA)
• 14:45–15:30 How приобрести правильные навыки и мышление для сохранения
Мартин ван Бовен (Институт искусств ArtEZ)
Дебора Мора (студентка ArtEZ)
Агата Ярчик (Университет искусств Берна)
Модератор Габи Виерс (LIMA)
15:30-16:00 ПЕРЕРЫВ
• 16 :00–17:30 ЧАСТЬ III: Как активировать прошлое и (повторно) представить его
Анн-Мари Дюге (Парижский университет 1 Пантеон-Сорбонна)
Анархический архив
Адам Локхарт (Университет Данди)
VR как архив и инструмент моделирования для медиа-произведений
Эмиль Зиле (Королевский Мельбурнский технологический институт)
В кожаном костюме: интерпретация и воспроизведение исторического перформанса
Модерирует Серена Канджано (Университет прикладных наук и искусств Южной Швейцарии)
17:30 Конец первого дня
Расписание | День второй
Пятница, 22 марта 2019 г.
09:30 Регистрация и кофе в LIMA
10:00 Приветствие Габи Виджерс (Директор, LIMA)
• 10:05 ЧАСТЬ I: Исследования и практика
Мила ван дер Вайде (ЛИМА)
Что Net Art нужно от документации: Изучение Arthost
Рэйчел Сомерс Майлз (LIMA)
Важность распространения цифрового искусства
Сильвия ван Шайк (RCE)
Mediakunst.net
Эрнст Ван Вельцен (Eye Filmmuseum) и Виль Сеускенс (LIMA)
Кейс от LIMA и Eye Filmmuseum: смешивание видео-арта и кино в одном цифровом хранилище?
Драган Эспеншид (Ризома)
Удаленные браузеры
Мириам Виндхаузен (исследователь и куратор)
Подарочный крокодил… Наследие, выбор и шансы художников
Модератор Марсель Рас (NDE)
11:45–12:30 Беседа о сохранении: «Голый на Плутоне»
«Голый на Плутоне: документирование и архивирование прошлого позволяет лучше понять настоящее»
Эмерик Мансу (художник/ Исследователь)
Julie Boschat Thorez (художник/исследователь)
12:30-13:30 ОБЕД
• 13:30-16:00 СЕМИНАРЫ
Вариант A) Как задавать правильные вопросы для приобретения, документирования, долгосрочного хранения и Презентация программных работ
Keep it Real
Габриэль Лестер (художник)
Мария Вердуйн (Центральный музей Утрехта)
Габи Вийерс / Жанетт Бишопс / Мила ван дер Вейде (LIMA)
Вариант B) Создание образов дисков и сохранение произведений искусства с помощью программного обеспечения: A Практическое введение
Wiel Seuskens (LIMA)
Tom Ensom (Digital Conservator)
16:00–16:15 ПЕРЕРЫВ
• 16:15–17:00 ЧАСТЬ III: Как активировать прошлое и (по-новому) представить его
Цифровой Канон!?
Саннеке Хуисман (ЛИМА)
Ян Роберт Легте (художник)
Округление | Размышления о TDA 2019
Краткое изложение лучших практик и размышлений о симпозиуме, напитки после него.
