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分析基于分散式随机连续凸近似的复合非凸问题

最优化与控制 2024-05-29 v2 信号处理

摘要

本文考虑基于分散式连续凸近似(SCA)的方法,用于最小化受凸约束约束的随机非凸目标,可能包含非光滑凸正则化项。尽管SCA在分散式环境中得到广泛应用,但其随机一阶( SFO)复杂度尚未知晓,认为其速度慢于集中式动量增强型SCA变体。在本工作中,我们通过提出名为D-MSSCA(Decentralized Momentum-based Stochastic SCA)的加速变体,推动了SCA方法的最新进展,并分析其SFO复杂度。该算法的关键在于在每个迭代步骤中创建目标的随机替代函数,并在每个节点处分别对其进行最小化。令人惊讶的是,D-MSSCA实现了O(ϵ3/2)\mathcal{O}(\epsilon^{-3/2})的SFO复杂度,以达到ϵ\epsilon-stationary点,这与集中式设置下无约束随机非凸优化的SFO复杂度下界相当。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.07100,
  title  = {Analysis of Decentralized Stochastic Successive Convex Approximation for composite non-convex problems},
  author = {Basil M. Idrees and Shivangi Dubey Sharma and Ketan Rajawat},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.07100},
  year   = {2024}
}