La géométrie des données. Dans de nombreux problèmes, certains objets manipulés (formes planaires, sous-espaces associés aux modèles réduits, matrices de covariance) ne sont pas de simples vecteurs : ils vivent naturellement sur des variétés riemanniennes. Lorsque c’est le cas, les traiter comme des vecteurs ordinaires peut conduire à des résultats qui dépendent d’un choix arbitraire de représentation, ou qui sortent de l’ensemble des objets valides. RIEMVEX construit alors ses modèles directement sur ces variétés, à l’aide d’opérations intrinsèques (géodésiques, exponentielle, logarithme). Les résultats sont ainsi indépendants du représentant choisi, respectent les contraintes structurelles du problème et reposent sur des mécanismes explicites. Lorsque la structure du problème n’est pas de cette nature, nous n’imposons pas de structure riemannienne.
Une géométrie favorable. Les variétés que nous utilisons (Grassmann, espace des formes planaires de Kendall) ont une courbure bornée et un rayon d’injectivité connu explicitement. Pour l’interpolation, nos travaux établissent, à la manière de l’estimation classique de l’erreur d’interpolation de Lagrange, des estimations a priori de l’erreur qui font intervenir la courbure.
La topologie des données. Lorsque le phénomène étudié a un impact mesurable sur la topologie des données, nous y associons l’analyse topologique de données (TDA) multi-échelle. Calculée à partir de la distance intrinsèque, l’homologie persistante fournit des descripteurs multi-échelles de la forme globale des données, qui ne dépendent que de la métrique et non du plongement choisi.
Au service de l’apprentissage. Ces descripteurs géométriques et topologiques peuvent alimenter directement les algorithmes d’apprentissage, ou être imposés au sein même de la boucle d’apprentissage, afin que les modèles et leurs sorties respectent des propriétés géométriques, topologiques, voire des lois physiques ou biologiques connues.