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M-L2O:通过测试时快速自适应实现可泛化的学习优化

机器学习 2023-03-02 v1 机器学习

摘要

学习优化(L2O)已引起越来越多的关注,因为它通常通过“过拟合”特定任务类型而显著加速复杂任务的优化过程,从而相比解析优化器获得更优性能。一般而言,L2O通过从求解样本问题中学习来开发参数化优化方法(即“优化器”)。这种数据驱动的过程产生的L2O能够高效求解与训练中所见问题相似(即来自同一“任务分布”)的问题。然而,当新的测试问题与训练任务分布显著偏离时,此类学到的优化器往往表现不佳。本文研究这一开放挑战的潜在解决方案,通过元训练一个L2O优化器,使其仅通过少数几步即可对分布外任务执行快速的测试时自适应。我们从理论上刻画了L2O的泛化性,并进一步表明我们提出的框架(称为M-L2O)通过为优化器权重定位良好自适应的初始点,可证明地促进快速任务自适应。在LASSO和Quadratic等若干经典任务上的实证观察表明,M-L2O仅需 55 步自适应即可比原始L2O显著更快收敛,与我们的理论结果相呼应。代码见 https://github.com/VITA-Group/M-L2O。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.00039,
  title  = {M-L2O: Towards Generalizable Learning-to-Optimize by Test-Time Fast Self-Adaptation},
  author = {Junjie Yang and Xuxi Chen and Tianlong Chen and Zhangyang Wang and Yingbin Liang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.00039},
  year   = {2023}
}

备注

This paper is accepted in ICLR 2023