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在自适应梯度下降中解耦方差与尺度不变更新:用于统一向量与矩阵优化的 DeVA 框架

机器学习 2026-05-28 v2

摘要

像 Adam 这样的自适应方法因其具有二阶性质的坐标级适应性质,已成为大规模向量和欧几里得优化事实上的标准。更近期,基于矩阵的谱优化器如 Muon (Jordan 等,2024b) 显示了将权重矩阵视为矩阵而非长向量的优势。将这些方法联系起来困难,因为许多自然的推广在实现上不可行,我们也不能简单地将 Adam 的适应性迁移到矩阵谱上。为此,我们重新表述 AdaGrad 更新并将其分解为方差适应项和尺度不变项。这种解耦产生了 DeVA\textbf{DeVA} (De\textbf{De}coupled V\textbf{V}ariance A\textbf{A}daptation),一种桥接向量级方差适应与矩阵谱优化的框架,使从 Adam 过渡到自适应谱梯度成为无缝过程。广泛的实验在语言建模和图像分类方面表明,DeVA 持续优于诸如 Muon 和 SOAP (Vyas 等,2024) 等最先进的方法,约减少 6.6% 的 token 使用。理论上,我们展示方差适应项实际上改善了块状光滑性,从而促进更快的收敛。我们的实现已在 https://github.com/Tsedao/Decoupled-Variance-Adaptation 上提供。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.06880,
  title  = {Decoupling Variance and Scale-Invariant Updates in Adaptive Gradient Descent for Unified Vector and Matrix Optimization},
  author = {Zitao Song and Cedar Site Bai and Zhe Zhang and Brian Bullins and David F. Gleich},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.06880},
  year   = {2026}
}