論文の概要: Taming Nonconvexity with Epigraph Lifting
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.16429v1
- Date: Mon, 12 Oct 2026 08:55:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-18 23:19:05.214844
- Title: Taming Nonconvexity with Epigraph Lifting
- Title(参考訳): エピグラフリフティングによる非凸性処理
- Abstract要約: エンフ勾配を持つネットワークによって正規化される逆実験について考察する。
我々は,H-DCが同じ系列より低い値の解に一貫して到達していることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.1470070927586018
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We consider inverse problems regularized by a trained neural network with \emph{convex activations} and \emph{unrestricted weights}. The resulting optimization problem is generally nonconvex, and gradient-based methods may converge to poor local minima. We introduce a \emph{penalized epigraph lifting} of the network and show that the lifted problem admits a \emph{difference-of-convex (DC) decomposition}. For Lipschitz continuous activations, we establish \emph{finite exactness}: the original objective is recovered exactly at a finite and explicitly computable penalty threshold $\barρ$. Building on this structure, we propose \emph{H-DC} (Homotopic DC), a homotopic scheme that solves a sequence of DC subproblems with increasing $ρ$, warm-starting each level from the previous solution. Numerical experiments on synthetic problems, a manifold denoiser regularizer, and image inpainting with a learned Mumford--Shah regularizer show that H-DC consistently escapes poor local minima and reaches solutions with lower objective values than gradient-based methods from the same initialization.
- Abstract(参考訳): トレーニングされたニューラルネットワークによって正規化される逆問題として, \emph{convex activations} と \emph{unrestricted weights} を考える。
結果として生じる最適化問題は一般には非凸であり、勾配に基づく手法は貧弱な局所最小値に収束する。
本稿では,ネットワークの「emph{penalized epigraph lifting」を導入し,この「emph{difference-of-convex(DC)」分解を許容することを示す。
リプシッツ連続活性化に対しては、元の目的は有限で明示的に計算可能なペナルティ閾値$\barρ$で正確に回復される。
この構造に基づいて,直流サブプロブレムの列を解くホモトピースキームである \emph{H-DC} (Homotopic DC) を提案する。
合成問題, 多様体デノイザー正則化器, および学習したマンフォード-シャー正則化器による画像インペインティングの数値実験により, H-DC は局所最小値が不完全であり, 同じ初期化から得られる勾配法よりも低い目標値の解に到達していることが示された。
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