論文の概要: $k$FW: A Frank-Wolfe style algorithm with stronger subproblem oracles
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.16142v2
- Date: Mon, 15 Nov 2021 19:34:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-15 15:15:14.330652
- Title: $k$FW: A Frank-Wolfe style algorithm with stronger subproblem oracles
- Title(参考訳): k$fw:より強力なサブプログレムオラクルを持つフランクウルフスタイルのアルゴリズム
- Authors: Lijun Ding, Jicong Fan, and Madeleine Udell
- Abstract要約: 本稿では,FW(Frank-Wolfe)の新たな変種である$k$FWを提案する。
標準FWは緩やかな収束に苦しむ: 更新方向が制約セットの極端な点の周りを振動するにつれて、しばしばジグザグを繰り返す。
新しい変種である$k$FWは、各イテレーションで2つのより強いサブプロブレムオラクルを使用することでこの問題を克服する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 34.53447188447357
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper proposes a new variant of Frank-Wolfe (FW), called $k$FW. Standard
FW suffers from slow convergence: iterates often zig-zag as update directions
oscillate around extreme points of the constraint set. The new variant, $k$FW,
overcomes this problem by using two stronger subproblem oracles in each
iteration. The first is a $k$ linear optimization oracle ($k$LOO) that computes
the $k$ best update directions (rather than just one). The second is a $k$
direction search ($k$DS) that minimizes the objective over a constraint set
represented by the $k$ best update directions and the previous iterate. When
the problem solution admits a sparse representation, both oracles are easy to
compute, and $k$FW converges quickly for smooth convex objectives and several
interesting constraint sets: $k$FW achieves finite
$\frac{4L_f^3D^4}{\gamma\delta^2}$ convergence on polytopes and group norm
balls, and linear convergence on spectrahedra and nuclear norm balls. Numerical
experiments validate the effectiveness of $k$FW and demonstrate an
order-of-magnitude speedup over existing approaches.
- Abstract(参考訳): 本稿では,FW(Frank-Wolfe)の新たな変種である$k$FWを提案する。
標準fwは、しばしばzig-zagを反復し、更新方向が制約集合の極端点の周りで振動する。
新しい変種である$k$FWは、各イテレーションで2つのより強いサブプロブレムオラクルを使用することでこの問題を克服する。
1つは$k$線形最適化オラクル($k$LOO)で、$k$最高の更新方向(単に1つではなく)を計算する。
2つ目は$k$の方向検索($k$DS)で、$k$の最良の更新方向と以前の繰り返しで表される制約セットに対する目的を最小化する。
問題解がスパース表現を許容すると、両オラクルは計算しやすく、$k$FWは滑らかな凸対象といくつかの興味深い制約集合に対して素早く収束する: $k$FW は有限$\frac{4L_f^3D^4}{\gamma\delta^2}$ポリトープおよび群ノルム球への収束、スペクトルと核ノルム球への線型収束。
数値実験は、$k$fwの有効性を検証し、既存のアプローチに対して桁違いのスピードアップを示す。
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