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面向一般形式共识优化的分块异步分布式ADMM算法

机器学习 2018-02-27 v1

摘要

许多机器学习模型(包括带非光滑正则化项的模型)可表述为共识优化问题,并可用交替方向乘子法(ADMM)求解。近期已有诸多工作致力于开发异步分布式ADMM以处理大量训练数据。然而,现有异步分布式ADMM方法均基于全模型更新,且需锁定所有全局模型参数以应对并发,这实质上串行化了来自不同工作节点的更新。本文提出一种新颖的分块、异步且分布式的ADMM算法,其允许模型参数的不同块并行更新。这种无锁的分块算法可极大加速稀疏优化问题——现实中的常见场景,其中多数模型更新仅修改所有决策变量的一个子集。我们从理论上证明了所提算法在非凸一般形式共识问题(可能带非光滑正则化项)下收敛至驻点。我们在参数服务器(Parameter Server)框架上实现了该ADMM算法,并展示了其随工作节点数增加的收敛性与近线性加速性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1802.08882,
  title  = {A Block-wise, Asynchronous and Distributed ADMM Algorithm for General Form Consensus Optimization},
  author = {Rui Zhu and Di Niu and Zongpeng Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1802.08882},
  year   = {2018}
}