中文

连续时间Frank-Wolfe不之字形,但多步法并不加速

最优化与控制 2022-02-02 v2

摘要

Frank-Wolfe算法在结构约束机器学习应用中的使用已重新引起大量兴趣。然而,Frank-Wolfe算法的一个主要局限是由于之字形行为导致的缓慢局部收敛性质。我们观察到,这种之字形现象可视为离散化的产物,因为当该方法被视为连续时间流的欧拉离散化时,该流并不之字形。为此,我们基于同一流的离散化提出多步Frank-Wolfe变体,其截断误差以O(Δp)O(\Delta^p)衰减,其中pp为方法的阶数。该策略“稳定”了方法,并使得线搜索与动量等工具更具益处。然而,就收敛速率而言,我们的结果最终是否定的,表明任何Runge-Kutta型离散化方案都无法获得优于原始Frank-Wolfe方法的收敛速率。我们相信该分析增进了对优化方法流分析日益增长的认知,并且是关于多步法最终有用性的一个警示故事。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.05753,
  title  = {Continuous Time Frank-Wolfe Does Not Zig-Zag, But Multistep Methods Do Not Accelerate},
  author = {Zhaoyue Chen and Mokhwa Lee and Yifan Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.05753},
  year   = {2022}
}