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我们能否找到非光滑非凸函数的近近似平稳点?

最优化与控制 2021-04-19 v3 机器学习

摘要

众所周知,给定一个有界的、光滑的非凸函数,标准的基于梯度的方法可以在O(1/ϵ2)\mathcal{O}(1/\epsilon^2)次迭代内找到ϵ\epsilon-平稳点(其梯度范数小于ϵ\epsilon)。然而,许多重要的非凸优化问题,例如与训练现代神经网络相关的问题,本质上并不光滑,使得这些结果不适用。此外,正如Zhang等人[2020]最近指出的,一般而言不可能为寻找非光滑函数的ϵ\epsilon-平稳点提供有限时间保证。或许最自然的松弛是寻找接近此类ϵ\epsilon-平稳点的点。本文中,我们表明即使这一松弛目标在一般情况下也难以实现,仅给定函数值和梯度的黑盒访问时亦然。我们也讨论了替代方法的优劣。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.11962,
  title  = {Can We Find Near-Approximately-Stationary Points of Nonsmooth Nonconvex Functions?},
  author = {Ohad Shamir},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.11962},
  year   = {2021}
}

备注

This paper is superseded by arXiv:2104.06763, which contains major additional results