論文の概要: Single-Loop Stochastic Projected Damped Extragradient Methods for Stochastic Nonconvex--(Strongly) Concave Minimax Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.21747v1
- Date: Fri, 18 Sep 2026 13:24:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-21 18:40:17.110704
- Title: Single-Loop Stochastic Projected Damped Extragradient Methods for Stochastic Nonconvex--(Strongly) Concave Minimax Optimization
- Title(参考訳): 確率的非凸---(Strongly) Concave Minimax Optimizationのための単一ループ確率射影減衰法
- Abstract要約: 我々は,最小値最適化のための単一ループ投影型減衰外勾配法を開発した。
その結果,各定常基準と問題クラスについて,最もよく知られたSFO 1次法が得られた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.5121945389033904
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We develop single-loop stochastic projected damped extragradient methods for stochastic nonconvex--(strongly) concave minimax optimization, with complexity guarantees for both game stationarity (GS) and optimization stationarity (OS). Our approach combines a stochastic projected damped extragradient (SPDE) method with a recursive variance-reduced variant, VR-SPDE, both of which retain a single-loop structure. Under an unbiased stochastic gradient oracle with uniformly bounded variance, SPDE finds an $\varepsilon$-game-stationary point with stochastic first-order oracle (SFO) complexities of $O(κ\varepsilon^{-4})$ and $O(\varepsilon^{-5})$ in the nonconvex--strongly concave and nonconvex--concave settings, respectively, where $κ=L/μ$. Under an additional mean-square Lipschitz condition on the stochastic gradients, VR-SPDE improves these GS complexities to $O(κ^{3/2}\varepsilon^{-3})$ and $O(\varepsilon^{-9/2})$, respectively. For an $\varepsilon$-optimization-stationary point, SPDE achieves SFO complexities of $O(κ\varepsilon^{-4})$ and $O(\varepsilon^{-6})$, while VR-SPDE achieves $O(κ^{3/2}\varepsilon^{-3})$ and $O(\varepsilon^{-6})$, in the two settings, respectively. These OS guarantees match the best-known bounds achieved by multi-loop methods while preserving a single-loop implementation. To the best of our knowledge, our results provide the best-known SFO complexity guarantees among single-loop stochastic first-order methods for the respective stationarity criteria and problem classes.
- Abstract(参考訳): 我々は,ゲーム定常性 (GS) と最適化定常性 (OS) の両面に複雑性を保証した,確率的非凸-(強) 凹極小最適化のための単一ループ確率的減衰減衰法を開発した。
提案手法は,PSDE法と再帰的分散還元型VR-SPDE法を組み合わせたもので,いずれも単一ループ構造を保っている。
一様有界な確率勾配オラクルの下で、SPDE は、$O(κ\varepsilon^{-4})$ と $O(\varepsilon^{-5})$ の確率的一階オラクル(SFO)複素数を持つ$\varepsilon$-game-stationary point を見つける。
確率勾配上の平均二乗リプシッツ条件により、VR-SPDE はこれらの GS の複雑さを $O(κ^{3/2}\varepsilon^{-3})$ と $O(\varepsilon^{-9/2})$ に改善する。
SPDEは、$O(κ\varepsilon^{-4})$と$O(\varepsilon^{-6})$、VR-SPDEは$O(κ^{3/2}\varepsilon^{-3})$と$O(\varepsilon^{-6})$である。
これらのOSは、シングルループの実装を保ちながら、マルチループメソッドによって達成される最もよく知られた境界と一致することを保証している。
我々の知る限りでは、各定常基準と問題クラスに対する単一ループ確率的一階法のうち、最もよく知られたSFO複雑性保証を提供する。
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