論文の概要: Proximal Operators of Sorted Nonconvex Penalties
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.15315v1
- Date: Wed, 18 Jun 2025 09:44:13 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-19 19:35:51.624953
- Title: Proximal Operators of Sorted Nonconvex Penalties
- Title(参考訳): Sorted Nonconvex Penalties の近位演算子
- Authors: Anne Gagneux, Mathurin Massias, Emmanuel Soubies,
- Abstract要約: 本稿では,Adjacent ViolatorsPAVアルゴリズムが近似演算子を正確に計算する方法を示す。
また、非近位近位問題の解法に関する新たな理論的知見も提示する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.121488821215793
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This work studies the problem of sparse signal recovery with automatic grouping of variables. To this end, we investigate sorted nonsmooth penalties as a regularization approach for generalized linear models. We focus on a family of sorted nonconvex penalties which generalizes the Sorted L1 Norm (SLOPE). These penalties are designed to promote clustering of variables due to their sorted nature, while the nonconvexity reduces the shrinkage of coefficients. Our goal is to provide efficient ways to compute their proximal operator, enabling the use of popular proximal algorithms to solve composite optimization problems with this choice of sorted penalties. We distinguish between two classes of problems: the weakly convex case where computing the proximal operator remains a convex problem, and the nonconvex case where computing the proximal operator becomes a challenging nonconvex combinatorial problem. For the weakly convex case (e.g. sorted MCP and SCAD), we explain how the Pool Adjacent Violators (PAV) algorithm can exactly compute the proximal operator. For the nonconvex case (e.g. sorted Lq with q in ]0,1[), we show that a slight modification of this algorithm turns out to be remarkably efficient to tackle the computation of the proximal operator. We also present new theoretical insights on the minimizers of the nonconvex proximal problem. We demonstrate the practical interest of using such penalties on several experiments.
- Abstract(参考訳): 本研究では,変数の自動グループ化によるスパース信号回復問題について検討する。
そこで本研究では,一般化線形モデルに対する正規化手法として,非平滑化ペナルティのソートについて検討する。
我々は, Sorted L1 Norm (SLOPE) を一般化した, 選別された非凸ペナルティの族に焦点をあてる。
これらの罰則は、そのソートされた性質のために変数のクラスタリングを促進するために設計されており、非凸性は係数の縮小を減少させる。
我々のゴールは、近位演算子の効率的な計算方法を提供することであり、人気のある近位アルゴリズムを用いることで、このソートされたペナルティを選択することで、合成最適化問題を解くことができる。
近位演算子の計算が凸問題のままである弱凸問題と、近位演算子の計算が困難な非凸組合せ問題となる非凸問題とを区別する。
弱凸の場合(例えば MCP と SCAD をソート)では、プール・アジャセント・ヴァイオレータ (PAV) アルゴリズムが近似演算子を正確に計算する方法について説明する。
非凸の場合 (e g sorted Lq with q in ]0,1[) に対し、このアルゴリズムのわずかな修正は、近似作用素の計算に取り組むのに極めて効率的であることが示されている。
また、非凸近位問題の最小化に関する新たな理論的知見も提示する。
いくつかの実験でこのような罰則を使うことの実践的関心を示す。
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