BCI 的黎曼幾何方法

對數歐氏度量

對數歐氏度量把每個 SPD 矩陣透過矩陣對數映到平坦的對稱矩陣向量空間,在該處計算一般的歐氏距離與平均,需要時再以矩陣指數映回。其測地距離為 || log(P) - log(Q) ||_F,平均為 exp( mean_i log(P_i) ),兩者皆為閉式且快速,無需計算量大的迭代 Karcher 流。

它保留了若干良好性質,避免樸素歐氏平均的 determinant 膨脹,並使結果維持 SPD,但只對正交(旋轉)與縮放變換不變,而非對整個仿射群不變,因此對感測器重新混合的穩健性不如仿射不變度量。實務上,當共變異數良態且集中時,它是 AIRM 的絕佳且便宜的近似;當矩陣病態或資料在流形上分布甚廣時,兩者差距會擴大。

在 MDM 解碼器中以對數歐氏度量取代 AIRM:平均變成各對數平均的指數,距離變成對數差的範數,在良態資料上換得大幅加速,通常只損失一兩個百分點的準確度。

對數歐氏:更便宜的幾何,準確度代價很小。

對數歐氏切空間是單一的全域對數(參考點等於單位矩陣),而 AIRM 的切空間投影取在資料相依的幾何平均處;兩者在單位矩陣附近趨於一致。

又称
LEMlog-Euclidean framework對數歐幾里得度量