論文の概要: LEAF: A Learning-Enabled ADMM Framework for Accelerated Convex Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.08993v1
- Date: Mon, 08 Jun 2026 03:44:20 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-09 14:42:06.685133
- Title: LEAF: A Learning-Enabled ADMM Framework for Accelerated Convex Optimization
- Title(参考訳): LEAF: 高速化凸最適化のための学習可能なADMMフレームワーク
- Authors: Binh Nguyen, Trinh Tran, Truong X. Nghiem,
- Abstract要約: コンベックス最適化を高速化するための学習可能なADMMフレームワークであるLEAFを提案する。
入力凸ニューラルネットワーク(ICNN)による目的関数のモローエンベロープの近似
LEAFはスカラー値のMoreauエンベロープを学習し、モデルの複雑さを大幅に低減し、データ効率を向上させる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.838884769821944
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We propose LEAF, a learning-enabled ADMM framework for accelerated convex optimization. The key idea is to approximate the Moreau envelope of the objective function using an Input Convex Neural Network (ICNN), resulting in a learned model that preserves convexity and smoothness. This leads to the proposed Moreau Envelope Learning ADMM (MEL-ADMM) and its splitting variant sMEL-ADMM. Unlike existing approaches that learn high-dimensional operators directly, LEAF learns a scalar-valued Moreau envelope, significantly reducing model complexity and improving data efficiency. The framework accommodates a broad class of convex problems with smooth and non-smooth objectives. By embedding convexity explicitly through the ICNN architecture, the proposed approach maintains high approximation accuracy while preserving key structural properties of the optimization problem. Both MEL-ADMM and sMEL-ADMM are developed with theoretical guarantees of convergence and feasibility under the learned model. Rigorous analysis shows that the proposed methods achieve convergence rates comparable to classical ADMM while reducing per-iteration computational cost. Numerical experiments demonstrate up to an order-of-magnitude speedup over state-of-the-art solvers while maintaining low optimality gaps
- Abstract(参考訳): コンベックス最適化を高速化するための学習可能なADMMフレームワークであるLEAFを提案する。
鍵となるアイデアは、入力凸ニューラルネットワーク(ICNN)を用いて目的関数のモローエンベロープを近似し、凸性と滑らか性を保持する学習モデルを構築することである。
これにより、Moreau Envelope Learning ADMM (MEL-ADMM) が提案され、その分割版であるsMEL-ADMMが提案される。
高次元演算子を直接学習する既存のアプローチとは異なり、LEAFはスカラー値のモローエンベロープを学習し、モデルの複雑さを著しく低減し、データ効率を向上させる。
このフレームワークは滑らかで非滑らかな目的を持つ幅広い凸問題に対応している。
ICNNアーキテクチャを通じて凸性を明示的に埋め込むことにより,最適化問題の鍵となる構造特性を保ちながら高い近似精度を維持する。
MEL-ADMM と sMEL-ADMM はどちらも,学習モデルの下での収束性と実現可能性の理論的保証をもって開発されている。
厳密な解析により,提案手法は古典的ADMMに匹敵する収束率を達成し,定位当たりの計算コストを低減できることを示した。
低最適性ギャップを保ちながら、最先端の解法器上での次数-次数-次数-次数-次数-次数-次数-次数-の高速化を実証する数値実験
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