结合原始-对偶风格微分的双层学习自适应不精确方法
最优化与控制
2025-06-10 v3 机器学习
摘要
我们考虑用于学习线性算子的双层学习框架。在该框架中,可学习参数通过一个损失函数进行优化,该损失函数同时依赖于一个凸优化问题(称为下层问题)的极小值。我们使用一种名为"piggyback"的迭代算法来计算损失和下层问题极小值的梯度。由于下层问题是数值求解的,损失函数及其梯度只能不精确地计算。为了估计所计算超梯度的精度,我们推导了一个后验误差界,该误差界为设置下层问题的容差以及 piggyback 算法的容差提供了指导。为了高效求解上层优化问题,我们还提出了一种自适应选择合适步长的方法。为了说明所提方法,我们考虑了若干学习正则化问题,例如训练输入凸神经网络。
引用
@article{arxiv.2412.06436,
title = {An Adaptively Inexact Method for Bilevel Learning Using Primal-Dual Style Differentiation},
author = {Lea Bogensperger and Matthias J. Ehrhardt and Thomas Pock and Mohammad Sadegh Salehi and Hok Shing Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.06436},
year = {2025}
}