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CaCuTe:更快优化的偶然三次模型技术

最优化与控制 2025-09-24 v1

摘要

我们在 2H2H -Hessian-Lipschitz 假设下,建立了梯度更新 xk+1=xkf(xk)/Hf(xk)x^{k+1}=x^k-\nabla f(x^k)/\sqrt{H\|\nabla f(x^k)\|} 的局部 O(k2)\mathcal{O}(k^{-2}) 收敛率。该方法依赖 Hessian-向量乘积进行势能检测,避免了 Hessian 的形成或分解。将该证据引入三次正规牛顿法 (CRN) 及其加速变体后,可在保持 CRN 全局保证的前提下,实现三次步骤与梯度步骤之间的逐迭代切换。该技术在实验中在所有基准方法中实现了最低的 wall-clock 时间。在一阶设置下,该技术产生一个单调、自适应、无参数的方法,继承了局部 O(k2)\mathcal{O}(k^{-2}) 收敛率。尽管采用回溯策略,该方法仍显示出优异的 wall-clock 性能。此外,我们涵盖了经典梯度-Lipschitz 性质之外的光滑性松弛,实现更紧的界,包括全局 O(k2)\mathcal{O}(k^{-2}) 收敛率。最后,我们将该技术推广到随机设置。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.18508,
  title  = {CaCuTe: Casual Cubic-Model Technique for Faster Optimization},
  author = {Nazarii Tupitsa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.18508},
  year   = {2025}
}