Collaborative Research: ATD: Theory and Algorithms for Discrete Curvatures on Network Data from Human Mobility and Monitoring
合作研究:ATD:人体移动和监测网络数据离散曲率的理论和算法
基本信息
- 批准号:1737812
- 负责人:
- 金额:$ 10万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2017
- 资助国家:美国
- 起止时间:2017-08-15 至 2020-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
New developments in technologies of embedded systems, sensors, and wireless communications provide great potential to improve the safety and security of the physical and social environment we live in. These technologies can help identify and mitigate unfortunate accidents, emergency events, and malicious attacks. This project seeks to develop mathematical tools and algorithms based on discrete curvatures for the purpose of understanding and detecting community structures and anomalies in networks that can be of crucial value in many applications. The project considers high level mobility patterns, community structures, and anomalies as well as finer details such as who is where. The mathematical tools to be developed will be useful in other networks (for example, protein-protein interactions in biological networks). This project will investigate mathematical problems arising the analysis of real-time spatial and temporal human mobility data. The focus will be on the community detection problem on graphs by using discrete Ricci curvatures and discrete curvature flows on graphs. The problem is to extract stable groups in human mobility patterns, which will serve as the traffic norm for detecting abnormal patterns that can be tied to criminal or terroristic events. To detect these stable groups, or communities, the main observation is that community structures in a network resemble well known geometric phenomena such as thick-thin decompositions in Riemannian geometry. Inspired by Riemannian geometry and the success of Hamilton-Perelman's Ricci flow program, this work investigates how to use discrete curvatures and discrete curvature flows to detect community structure in a network. Preliminary investigations show that the proposed method has great potential and can detect communities with high accuracy. This potential prompts PIs to examine computationally feasible definitions of discrete Ricci curvatures on weighted networks. The important work of Ollivier on discrete Ricci curvature is the starting point of this investigation. The drawback of Ollivier's curvature is that it is computationally expensive -- almost impossible to compute the proposed discrete curvature flow on large networks containing more than a million nodes. As such, the main task in this work is to find computationally feasible Ricci curvatures where the discrete curvature flow can be computed in real time for large networks. The affirmative resolution of this work will be useful in pure mathematical research and computer science. The work will also develop software for practical use.
嵌入式系统,传感器和无线通信技术的新发展为改善我们所生活的物理和社会环境的安全性提供了巨大的潜力。这些技术可以帮助识别和减轻不幸的事故,紧急事件和恶意攻击。该项目旨在基于离散曲率开发数学工具和算法,以理解和检测网络中社区结构和异常情况,这在许多应用程序中可能具有至关重要的价值。该项目考虑了高水平的移动性模式,社区结构和异常,以及更细节的细节,例如谁在哪里。 要开发的数学工具将在其他网络中很有用(例如,在生物网络中的蛋白质 - 蛋白质相互作用)。该项目将研究实时空间和时间人类流动性数据分析的数学问题。 通过使用离散的RICCI曲率和图形上的离散曲率流,将重点放在图形上的社区检测问题上。 问题是要提取人类流动模式的稳定群体,这将作为检测可能与犯罪或恐怖事件相关的异常模式的交通规范。为了检测这些稳定的群体或社区,主要观察结果是网络中的社区结构类似于众所周知的几何现象,例如riemannian几何形状中的厚实分解。受Riemannian几何形状的启发以及汉密尔顿 - 佩雷尔曼(Hamilton-Perelman)的RICCI流程计划的成功,这项工作研究了如何使用离散的曲率和离散曲率流以检测网络中的社区结构。 初步研究表明,该提出的方法具有巨大的潜力,并且可以高精度地检测社区。 这种潜在提示PI检查加权网络上离散RICCI曲率的计算可行定义。 Ollivier在离散RICCI曲率上的重要工作是这项研究的起点。 Ollivier曲率的缺点是它在计算上很昂贵 - 几乎不可能计算包含超过一百万个节点的大型网络上提出的离散曲率流。 因此,这项工作的主要任务是找到计算上可行的RICCI曲率,在这些曲率上可以实时计算离散曲率流量的大型网络。这项工作的肯定分辨率将在纯数学研究和计算机科学中有用。 这项工作还将开发用于实际使用的软件。
项目成果
期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A Geometric Understanding of Deep Learning
对深度学习的几何理解
- DOI:10.1016/j.eng.2019.09.010
- 发表时间:2020-03-01
- 期刊:
- 影响因子:12.8
- 作者:Lei, Na;An, Dongsheng;Gu, Xianfeng
- 通讯作者:Gu, Xianfeng
AE-OT-GAN: Training GANs from data specific latent distribution
- DOI:10.1007/978-3-030-58574-7_33
- 发表时间:2020-01
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Dongsheng An;Yang Guo;Min Zhang;Xin Qi;Na Lei;S. Yau;X. Gu
- 通讯作者:Dongsheng An;Yang Guo;Min Zhang;Xin Qi;Na Lei;S. Yau;X. Gu
Ae-OT: a New Generative Model based on Extended Semi-discrete Optimal transport
- DOI:
- 发表时间:2020-04
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Dongsheng An;Yang Guo;Na Lei;Zhongxuan Luo;S. Yau;X. Gu
- 通讯作者:Dongsheng An;Yang Guo;Na Lei;Zhongxuan Luo;S. Yau;X. Gu
Modeling the Space of Point Landmark Constrained Diffeomorphisms
- DOI:10.1007/978-3-030-58577-8_22
- 发表时间:2020-08
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Chengfeng Wen;Yang Guo;X. Gu
- 通讯作者:Chengfeng Wen;Yang Guo;X. Gu
Automatic and Robust Skull Registration Based on Discrete Uniformization
- DOI:10.1109/iccv.2019.00052
- 发表时间:2019-10
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Junli Zhao;Xin Qi;Chengfeng Wen;Na Lei;X. Gu
- 通讯作者:Junli Zhao;Xin Qi;Chengfeng Wen;Na Lei;X. Gu
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Jie Gao其他文献
Impact of Human-AI Interaction on User Trust and Reliance in AI-Assisted Qualitative Coding
人机交互对人工智能辅助定性编码中用户信任和依赖的影响
- DOI:
- 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Jie Gao;Junming Cao;S. Yeo;K. T. W. Choo;Zheng Zhang;Toby Jia;Shengdong Zhao;S. Perrault - 通讯作者:
S. Perrault
リニアコライダーのための結晶ー非結晶複合標的による陽電子源開発II
使用晶体-非晶复合靶材开发线性对撞机 II 的正电子源
- DOI:
- 发表时间:
2012 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Tsunehiko Omori;Tohru Takahashi;Sabine Riemann;Wei Gai;Jie Gao;Shin-ichi Kawada,Wanming Liu;Natsuki Okuda;Guoxi Pei;Junji Urakawa;Andriy Ushakov;上杉祐貴;上杉祐貴;T.Takahashi;T.Takahashi;上杉祐貴 - 通讯作者:
上杉祐貴
リニアコライダーのための結晶 ― 非結晶複合標的による陽電子源開発III
线性对撞机用晶体 - 使用非晶复合靶材开发正电子源 III
- DOI:
- 发表时间:
2013 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Tsunehiko Omori;Tohru Takahashi;Sabine Riemann;Wei Gai;Jie Gao;Shin-ichi Kawada,Wanming Liu;Natsuki Okuda;Guoxi Pei;Junji Urakawa;Andriy Ushakov;上杉祐貴;上杉祐貴 - 通讯作者:
上杉祐貴
Higher Order Mode Coupler for the Circular Electron Positron Collider
圆形正负电子对撞机的高阶模式耦合器
- DOI:
10.1016/j.nima.2019.163094 - 发表时间:
2020 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Hongjuan Zheng;Jiyuan Zhai;Fanbo Meng;Peng Sha;Jie Gao - 通讯作者:
Jie Gao
Centralized MIMO Radar MFSK Waveform Based on Frequency Division Multiplexing
基于频分复用的集中式MIMO雷达MFSK波形
- DOI:
10.1145/3469213.3470405 - 发表时间:
2021 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Wei Wang;Jinsong Du;Jie Gao - 通讯作者:
Jie Gao
Jie Gao的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Jie Gao', 18)}}的其他基金
CRCNS Research Proposal: Modeling Human Brain Development as a Dynamic Multi-Scale Network Optimization Process
CRCNS 研究提案:将人脑发育建模为动态多尺度网络优化过程
- 批准号:
2207440 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: AF: Small: Promoting Social Learning Amid Interference in the Age of Social Media
合作研究:AF:小:在社交媒体时代的干扰下促进社交学习
- 批准号:
2208663 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Infrared Chiral Metasurface Enhanced Vibrational Circular Dichroism Biomolecule Sensing
合作研究:红外手性超表面增强振动圆二色性生物分子传感
- 批准号:
2230069 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: 2D ferroelectric nonlinear metasurface holograms
合作研究:二维铁电非线性超表面全息图
- 批准号:
2226875 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: PPoSS: LARGE: Principles and Infrastructure of Extreme Scale Edge Learning for Computational Screening and Surveillance for Health Care
合作研究:PPoSS:大型:用于医疗保健计算筛查和监视的超大规模边缘学习的原理和基础设施
- 批准号:
2118953 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Continuing Grant
CAREER: Flat Singular Optics: Generation and Detection of Optical Vortex Beams with Plasmonic Metasurfaces in Linear and Nonlinear Regimes
职业:平面奇异光学:在线性和非线性体系中使用等离激元超表面生成和检测光学涡旋光束
- 批准号:
2204163 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: From Brains to Society: Neural Underpinnings of Collective Behaviors Via Massive Data and Experiments
合作研究:从大脑到社会:通过大量数据和实验研究集体行为的神经基础
- 批准号:
2126582 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: From Brains to Society: Neural Underpinnings of Collective Behaviors Via Massive Data and Experiments
合作研究:从大脑到社会:通过大量数据和实验研究集体行为的神经基础
- 批准号:
1939459 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Continuing Grant
CAREER: Flat Singular Optics: Generation and Detection of Optical Vortex Beams with Plasmonic Metasurfaces in Linear and Nonlinear Regimes
职业:平面奇异光学:在线性和非线性体系中使用等离激元超表面生成和检测光学涡旋光束
- 批准号:
1653032 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Standard Grant
NeTS: Small: Geometric and Topological Analysis on Trajectory Sensing: Collection, Classification and Anonymization
NeTS:小型:轨迹感知的几何和拓扑分析:收集、分类和匿名化
- 批准号:
1618391 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
支持二维毫米波波束扫描的微波/毫米波高集成度天线研究
- 批准号:62371263
- 批准年份:2023
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
腙的Heck/脱氮气重排串联反应研究
- 批准号:22301211
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
水系锌离子电池协同性能调控及枝晶抑制机理研究
- 批准号:52364038
- 批准年份:2023
- 资助金额:33 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
基于人类血清素神经元报告系统研究TSPYL1突变对婴儿猝死综合征的致病作用及机制
- 批准号:82371176
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
FOXO3 m6A甲基化修饰诱导滋养细胞衰老效应在补肾法治疗自然流产中的机制研究
- 批准号:82305286
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Collaborative Research: ATD: Fast Algorithms and Novel Continuous-depth Graph Neural Networks for Threat Detection
合作研究:ATD:用于威胁检测的快速算法和新颖的连续深度图神经网络
- 批准号:
2219956 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: ATD: a-DMIT: a novel Distributed, MultI-channel, Topology-aware online monitoring framework of massive spatiotemporal data
合作研究:ATD:a-DMIT:一种新颖的分布式、多通道、拓扑感知的海量时空数据在线监测框架
- 批准号:
2220495 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: ATD: Rapid Structure Recovery and Outlier Detection in Multidimensional Data
合作研究:ATD:多维数据中的快速结构恢复和异常值检测
- 批准号:
2319370 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: ATD: Geospatial Modeling and Risk Mitigation for Human Movement Dynamics under Hurricane Threats
合作研究:ATD:飓风威胁下人类运动动力学的地理空间建模和风险缓解
- 批准号:
2319552 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: ATD: Fast Algorithms and Novel Continuous-depth Graph Neural Networks for Threat Detection
合作研究:ATD:用于威胁检测的快速算法和新颖的连续深度图神经网络
- 批准号:
2219904 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10万 - 项目类别:
Standard Grant