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无延迟界限的分布式异步广义动量算法

最优化与控制 2025-08-12 v1

摘要

异步优化算法通常需要延迟界限才能证明其收敛性,但这些界限在实际中往往难以获得。已有的无需延迟界限的算法往往收敛速度较慢。因此,我们引入一种新型的分布式广义动量算法,具备快速收敛能力且允许任意延迟。该算法包含了Nesterov加速梯度算法和重量算法等。我们首先发展该算法的参数条件,以确保其渐近收敛。随后我们证明其收敛率是处理器执行的计算和通信次数的线性函数(我们对此进行了精确说明)。仿真将该算法与梯度下降、重量算法和Nesterov加速梯度算法进行比较,采用Fashion-MNIST数据集上的分类问题。对于各种具有无界延迟的场景,该广义动量算法的收敛所需的迭代次数至少比梯度下降少71%,比重量算法少41%,比Nesterov加速梯度算法少19%。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.08218,
  title  = {A Distributed Asynchronous Generalized Momentum Algorithm Without Delay Bounds},
  author = {Ellie Pond and Yichen Zhao and Matthew Hale},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.08218},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 2 figures, AAAI 2026