論文の概要: Heavy-Tailed and Long-Range Dependent Noise in Stochastic Approximation: A Finite-Time Analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.19648v1
- Date: Fri, 20 Mar 2026 05:17:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 19:48:39.002464
- Title: Heavy-Tailed and Long-Range Dependent Noise in Stochastic Approximation: A Finite-Time Analysis
- Title(参考訳): 確率近似における重み付きおよび長距離依存雑音:有限時間解析
- Authors: Siddharth Chandak, Anuj Yadav, Ayfer Ozgur, Nicholas Bambos,
- Abstract要約: 非古典的雑音モデルの下で強い単調作用素の根を求めるための近似(SA)について検討する。
我々の分析では、繰り返しを変更せずにノイズの影響を規則化するノイズ回避の議論を採用している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.319609927556882
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Stochastic approximation (SA) is a fundamental iterative framework with broad applications in reinforcement learning and optimization. Classical analyses typically rely on martingale difference or Markov noise with bounded second moments, but many practical settings, including finance and communications, frequently encounter heavy-tailed and long-range dependent (LRD) noise. In this work, we study SA for finding the root of a strongly monotone operator under these non-classical noise models. We establish the first finite-time moment bounds in both settings, providing explicit convergence rates that quantify the impact of heavy tails and temporal dependence. Our analysis employs a noise-averaging argument that regularizes the impact of noise without modifying the iteration. Finally, we apply our general framework to stochastic gradient descent (SGD) and gradient play, and corroborate our finite-time analysis through numerical experiments.
- Abstract(参考訳): 確率近似(Stochastic Approximation、SA)は、強化学習と最適化に広く応用された基本的な反復的フレームワークである。
古典的な分析は、典型的にはマーチンゲール差やマルコフノイズに依存しているが、金融や通信を含む多くの実践的な設定は、しばしば重尾と長距離依存(LRD)ノイズに遭遇する。
本研究では,これらの非古典的雑音モデルの下での強単調作用素の根を求めるためのSAについて検討する。
両設定で最初の有限時間モーメント境界を確立し、重尾の影響と時間的依存を定量化するための明示的な収束率を提供する。
我々の分析では、繰り返しを変更せずにノイズの影響を規則化するノイズ回避の議論を採用している。
最後に,確率的勾配降下(SGD)と勾配運動に適用し,有限時間解析を数値実験により相関させる。
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