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计算共形重心。 (英语) Zbl 1515.65051号

摘要:双曲空间Poincaréball模型无穷远处球面上点云的共形重心是点云在欧几里德空间中几何中值的双曲近似。Douady和Earle将其定义为保角自然方法的一部分,该方法将圆的同胚扩展到圆盘的同胚,并在Millson和Kapovich的具有固定边长的循环连杆机构配置空间模型中发挥了中心作用。本文考虑共形重心的计算问题。Abikoff和Ye给出了保证收敛的(\mathbb{S}^1)上测度的迭代算法。我们分析了在庞加莱球模型的内在几何中计算的牛顿方法的黎曼版本。我们给出了Newton-Kantorovich(NK)条件,在该条件下,我们证明了对于任意(mathbb{s}^d)(包括无限维球体)上的测度,具有固定步长的Newton方法可以保证二次收敛到共形重心。对于有限维球体上原子给出的符合NK条件的测度,我们给出了将共形重心近似到固定误差所需计算时间的显式线性界。我们证明了我们的NK条件适用于除指数级少数原子测度之外的所有原子测度。对于所有具有唯一共形重心的测度,我们证明了带线搜索的正则化牛顿方法始终收敛(最终超线性)到共形重心。虽然我们没有这个算法的硬性时间界限,但实验表明,它在实践中非常有效,特别是比Abikoff-Ye迭代快得多。

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65D18天 计算机图形学、图像分析和计算几何的数值方面
65E10型 共形映射中的数值方法
53-08 微分几何问题的计算方法
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