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Computing the Cut Locus of a Riemannian Manifold via Optimal Transport
arXiv - CS - Numerical Analysis Pub Date : 2021-06-14 , DOI: arxiv-2106.07510 Enrico Facca, Luca Berti, Francesco Fassó, Mario Putti
arXiv - CS - Numerical Analysis Pub Date : 2021-06-14 , DOI: arxiv-2106.07510 Enrico Facca, Luca Berti, Francesco Fassó, Mario Putti
In this paper, we give a new characterization of the cut locus of a point on
a compact Riemannian manifold as the zero set of the optimal transport density
solution of the Monge-Kantorovich equations, a PDE formulation of the optimal
transport problem with cost equal to the geodesic distance. Combining this
result with an optimal transport numerical solver based on the so-called
dynamical Monge-Kantorovich approach, we propose a novel framework for the
numerical approximation of the cut locus of a point in a manifold. We show the
applicability of the proposed method on a few examples settled on 2d-surfaces
embedded in $R^{3}$ and discuss advantages and limitations.
中文翻译:
通过最优传输计算黎曼流形的切割轨迹
在本文中,我们将紧凑黎曼流形上点的切割轨迹的新特征描述为 Monge-Kantorovich 方程的最优输运密度解的零集,这是最优输运问题的 PDE 公式,成本等于测地距离。将此结果与基于所谓的动态 Monge-Kantorovich 方法的最佳传输数值求解器相结合,我们提出了一种新颖的框架,用于流形中点的切割轨迹的数值近似。我们展示了所提出的方法在嵌入 $R^{3}$ 的二维表面上的几个示例上的适用性,并讨论了优点和局限性。
更新日期:2021-06-15
中文翻译:
通过最优传输计算黎曼流形的切割轨迹
在本文中,我们将紧凑黎曼流形上点的切割轨迹的新特征描述为 Monge-Kantorovich 方程的最优输运密度解的零集,这是最优输运问题的 PDE 公式,成本等于测地距离。将此结果与基于所谓的动态 Monge-Kantorovich 方法的最佳传输数值求解器相结合,我们提出了一种新颖的框架,用于流形中点的切割轨迹的数值近似。我们展示了所提出的方法在嵌入 $R^{3}$ 的二维表面上的几个示例上的适用性,并讨论了优点和局限性。