AF: Small: Expanding the Reach of Topological Data Analysis
AF: Small: Expanding the Reach of Topological Data Analysis
批准号:
2049010
负责人:
Tamal Dey
金额:
$35.0万
依托单位:
依托单位国家:
美国
项目类别:
Standard Grant
财政年份:
2020
资助国家:
美国
项目状态:
已结题
起止时间:
2020-08-15 至 2024-08-31
中文摘要
在现代,数据科学和分析已经占据了日常生活中大量应用的中心舞台。总的来说,人工智能和机器学习一直是这一发展的支柱。最近,一种基于拓扑学经典数学领域的技术已经发展起来,它有望补充并在某些情况下替代人工智能技术。随着被称为拓扑数据分析(TDA)的新兴领域的扩展,从各种复杂数据中提取智能摘要的任务变得越来越具有挑战性。为了应对这一挑战,TDA还需要通过在数学和算法概念之间建立更深入的联系来扩展其现有的技术库。该项目旨在开发这些技术,同时培训研究生和数据科学方面的其他工作人员。特别是,该项目将研究几个新的数学概念与计算相结合,以解决以下主题中出现的各种挑战:(i)用几何增强拓扑总结,(ii)将离散莫尔斯理论与进一步应用联系起来,(iii)为组合动力系统开发持久性理论,以及(iv)从计算的角度开发多参数持久性。一个成功的算法理论,由上述四个主题的健全数学支持,可以为工程和科学领域的数据探索和分析提供一个强大的工具。拟议的外展活动还将进一步巩固正在进行的努力,将从事现代数据分析的科学和工程领域的不同社区聚集在一起。该项目将帮助培养培养数学和理论计算机科学技能的研究生,特别是在算法和拓扑方面,编写高效可用的软件,并将其应用于分析现实世界的数据集。将努力从代表性不足的群体中招募和指导学生,正如调查员已经做的那样。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
英文摘要
Data science and analysis have taken a center stage in modern years for a swath of applicationsembracing daily life. In general, AI and machine learning have been the backbone of thisdevelopment. Recently, a technique based on the classical mathematical area of topology has evolvedthat is showing promise to complement and in some cases be an alternative to AI techniques. As thisemergent area, known as topological data analysis (TDA), expands its reach, the task of extractingintelligent summaries out of diverse, complex data becomes increasingly challenging. To meet thischallenge, TDA also needs to expand its current repertoire of techniques by making further anddeeper connections between mathematical and algorithmic concepts. This project aims to developthese techniques while training graduate students and other workforce in data science as aconsequence.The project, in particular, will investigate several novel mathematical concepts in conjunction withcomputations to address various challenges appearing in the following topics: (i) augmentingtopological summarization with geometry, (ii) connecting discrete Morse theory to furtherapplications, (iii) developing persistence theory for combinatorial dynamical systems, and (iv)developing multi-parameter persistence from a computational view-point. A successful algorithmictheory supported by sound mathematics for the four aforementioned themes can provide a powerfultool for data exploration and analysis in a spectrum of engineering and scientific fields. Theproposed outreach activities will also further consolidate the ongoing effort of bringing togetherdifferent communities in science and engineering engaged into modern data analysis. The projectwill help train graduate students who will develop skills in mathematics and theoreticalcomputer science, most notably in algorithms and topology, in writing efficient and usable software,and in its application to analyzing real-world data sets. Efforts will be made to recruit and mentorstudents from under-represented groups, as has already been done by the investigator.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
期刊论文(7)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
登录
查看更多内容
DOI:
10.48550/arxiv.2304.04970
发表时间:
2023-04
期刊:
影响因子:
--
作者:
[Cheng Xin;Soham Mukherjee;Shreyas N. Samaga;T. Dey]
通讯作者:
Cheng Xin;Soham Mukherjee;Shreyas N. Samaga;T. Dey
Fast Computation of Zigzag Persistence
Zigzag 持久性的快速计算
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
Complete Volume
影响因子:
--
作者:
[Dey, T. K., Hou, T.]
通讯作者:
Hou, T.
Computing Zigzag Persistence on Graphs in Near-Linear Time
在近线性时间内计算图上的 Zigzag 持久性
DOI:
10.4230/lipics.socg.2021.30
发表时间:
2021
期刊:
Leibniz international proceedings in informatics
影响因子:
--
作者:
[Dey, Tamal, Hou, Tao]
通讯作者:
Hou, Tao
DOI:
10.4230/lipics.socg.2022.34
发表时间:
2021-11
期刊:
Discrete & Computational Geometry
影响因子:
0.8
作者:
[T. Dey;Woojin Kim;F. Mémoli]
通讯作者:
T. Dey;Woojin Kim;F. Mémoli
Tracking Dynamical Features via Continuation and Persistence
通过连续性和持久性跟踪动态特征
DOI:
10.4230/lipics.socg.2022.35
发表时间:
2022
期刊:
Leibniz international proceedings in informatics
影响因子:
--
作者:
[Tamal K. Dey, Michal Lipinski, Marian Mrozek, Ryan Slechta]
通讯作者:
Ryan Slechta
共 7 条
Collaborative Research: Multiparameter Topological Data Analysis
-
批准号:2301360
-
项目类别:Continuing Grant
-
资助金额:$20.0万
-
财政年份:2023
-
负责人:Tamal Dey
-
依托单位:
AF: Small: Expanding the Reach of Topological Data Analysis
-
批准号:2007961
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$35.0万
-
财政年份:2020
-
负责人:Tamal Dey
-
依托单位:
AF: Small: Topological Data Analysis for Big and High Dimensional Data
-
批准号:1318595
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$49.63万
-
财政年份:2013
-
负责人:Tamal Dey
-
依托单位:
AF: Medium: Collaborative Research: Optimality in Homology - Algorithms and Applications
-
批准号:1064416
-
项目类别:Continuing Grant
-
资助金额:$35.29万
-
财政年份:2011
-
负责人:Tamal Dey
-
依托单位:
AF: Small: Analyzing Spaces and Scalar Fields via Point Clouds
-
批准号:1116258
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$49.98万
-
财政年份:2011
-
负责人:Tamal Dey
-
依托单位:
MCS: Reconstructing and Inferring Topology and Geometry from Point Cloud Data
-
批准号:0915996
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$42.0万
-
财政年份:2009
-
负责人:Tamal Dey
-
依托单位:
Inferring Topology and Geometry for Dynamic Shapes
-
批准号:0830467
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$22.0万
-
财政年份:2008
-
负责人:Tamal Dey
-
依托单位:
Collaborative Research: Non-smoothness in Meshing and Reconstruction
-
批准号:0635008
-
项目类别:Continuing Grant
-
资助金额:$42.94万
-
财政年份:2006
-
负责人:Tamal Dey
-
依托单位:
Implementation-friendly Geometric Algorithms for Provable Surface and Volume Meshing
-
批准号:0430735
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:2004
-
负责人:Tamal Dey
-
依托单位:
Postdoctoral: Sampling Based Geometric Modeling
-
批准号:0102280
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$6.6万
-
财政年份:2001
-
负责人:Tamal Dey
-
依托单位:
Computing with Shapes: Reconstruction and Decimation
-
批准号:9988216
-
项目类别:Standard Grant
-
资助金额:$21.52万
-
财政年份:2000
-
负责人:Tamal Dey
-
依托单位:
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
昼夜节律性small RNA在血斑形成时间推断中的法医学应用研究
-
批准号:
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:--
-
批准年份:2024
-
负责人:
-
依托单位:
tRNA-derived small RNA上调YBX1/CCL5通路参与硼替佐米诱导慢性疼痛的机制研究
-
批准号:
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:10.0万元
-
批准年份:2022
-
负责人:张祥忠
-
依托单位:
Small RNA调控I-F型CRISPR-Cas适应性免疫性的应答及分子机制
-
批准号:32000033
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:24.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:林平
-
依托单位:
Small RNAs调控解淀粉芽胞杆菌FZB42生防功能的机制研究
-
批准号:31972324
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:58.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:高学文
-
依托单位:
变异链球菌small RNAs连接LuxS密度感应与生物膜形成的机制研究
-
批准号:81900988
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:21.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:毛梦莹
-
依托单位:
肠道细菌关键small RNAs在克罗恩病发生发展中的功能和作用机制
-
批准号:31870821
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:56.0万元
-
批准年份:2018
-
负责人:陈江宁
-
依托单位:
基于small RNA 测序技术解析鸽分泌鸽乳的分子机制
-
批准号:31802058
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:26.0万元
-
批准年份:2018
-
负责人:麻慧
-
依托单位:
Small RNA介导的DNA甲基化调控的水稻草矮病毒致病机制
-
批准号:31772128
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:60.0万元
-
批准年份:2017
-
负责人:吴建国
-
依托单位:
基于small RNA-seq的针灸治疗桥本甲状腺炎的免疫调控机制研究
-
批准号:81704176
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:20.0万元
-
批准年份:2017
-
负责人:赵继梦
-
依托单位:
水稻OsSGS3与OsHEN1调控small RNAs合成及其对抗病性的调节
-
批准号:91640114
-
项目类别:重大研究计划
-
资助金额:85.0万元
-
批准年份:2016
-
负责人:何祖华
-
依托单位: