Estimating Information Theoretic Measures via Multidimensional Gaussianization

计算机科学 人工智能 数据挖掘 模式识别(心理学)
作者
Valero Laparra,J. Emmanuel Johnson,Gustau Camps‐Valls,Raúl Santos‐Rodríguez,Jesús Malo
出处
期刊:IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence [IEEE Computer Society]
卷期号:: 1-16
标识
DOI:10.1109/tpami.2024.3495827
摘要

Information theory is an outstanding framework for measuring uncertainty, dependence, and relevance in data and systems. It has several desirable properties for real-world applications: naturally deals with multivariate data, can handle heterogeneous data, and the measures can be interpreted. However, it has not been adopted by a wider audience because obtaining information from multidimensional data is a challenging problem due to the curse of dimensionality. We propose an indirect way of estimating information based on a multivariate iterative Gaussianization transform. The proposed method has a multivariate-to-univariate property: it reduces the challenging estimation of multivariate measures to a composition of marginal operations applied in each iteration of the Gaussianization. Therefore, the convergence of the resulting estimates depends on the convergence of well-understood univariate entropy estimates, and the global error linearly depends on the number of times the marginal estimator is invoked. We introduce Gaussianization-based estimates for Total Correlation, Entropy, Mutual Information, and Kullback-Leibler Divergence. Results on artificial data show that our approach is superior to previous estimators, particularly in high-dimensional scenarios. We also illustrate the method's performance in different fields to obtain interesting insights. We make the tools and datasets publicly available to provide a test bed for analyzing future methodologies.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Hello应助胖头鱼采纳,获得50
刚刚
1秒前
2秒前
惊鸿发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
小白完成签到,获得积分10
4秒前
华仔应助眼睛大的静蕾采纳,获得10
5秒前
5秒前
科研通AI6.4应助裴裴采纳,获得10
6秒前
6秒前
害怕的鞯完成签到,获得积分10
8秒前
CipherSage应助yy采纳,获得10
8秒前
8秒前
Owen应助陈多愿采纳,获得10
8秒前
zhhuyuting发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
十七发布了新的文献求助10
10秒前
Lucas应助二十一日采纳,获得10
11秒前
11秒前
hello77发布了新的文献求助10
11秒前
Zongxin完成签到,获得积分10
12秒前
老迟到的小蘑菇完成签到,获得积分10
12秒前
领导范儿应助遗忘采纳,获得80
12秒前
重要的白猫11完成签到,获得积分10
13秒前
木子发布了新的文献求助10
13秒前
木木三发布了新的文献求助30
14秒前
科研通AI6.4应助xx采纳,获得10
14秒前
14秒前
ZAL完成签到,获得积分10
14秒前
柠檬酸钠完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
胖头鱼发布了新的文献求助50
15秒前
唐同学发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
折耳根拌香菜完成签到 ,获得积分10
17秒前
小葵花发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7315191
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8931364
关于积分的说明 18931538
捐赠科研通 6975328
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213829
关于科研通互助平台的介绍 2381827
邀请新用户注册赠送积分活动 2192288