T-distributed stochastic neighbor embedding

t-distributed stochastic neighbor embedding (t-SNE) è un algoritmo di riduzione della dimensionalità sviluppato da Geoffrey Hinton e Laurens van der Maaten, ampiamente utilizzato come strumento di apprendimento automatico in molti ambiti di ricerca.^{[1][2][3][4][5][6][7]} È una tecnica di riduzione della dimensionalità non lineare che si presta particolarmente all'embedding di dataset ad alta dimensionalità in uno spazio a due o tre dimensioni, nel quale possono essere visualizzati tramite un grafico di dispersione. L'algoritmo modella i punti in modo che oggetti vicini nello spazio originale risultino vicini nello spazio a dimensionalità ridotta, e oggetti lontani risultino lontani, cercando di preservare la struttura locale.

L'algoritmo si articola in due fasi principali. Nella prima fase viene costruita una distribuzione di probabilità che ad ogni coppia di punti nello spazio originale ad alta dimensionalità associa un valore di probabilità elevato se i due punti sono simili, basso se sono dissimili. Quindi viene definita una seconda distribuzione di probabilità analoga, nello spazio a dimensione ridotta. L'algoritmo quindi minimizza la divergenza di Kullback-Leibler delle due distribuzioni tramite discesa del gradiente, riorganizzando i punti nello spazio a dimensione ridotta.