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极小极大优化的牛顿型方法

机器学习 2023-02-21 v3 最优化与控制 机器学习

摘要

微分博弈,尤其是二人序贯零和博弈(又称极小极大优化),一直是应用科学中的重要建模工具,并因许多近期应用(如对抗训练、生成模型与强化学习)在机器学习中重获关注。然而,现有理论大多聚焦于凸—凹函数,例外甚少。本工作中,我们提出两种用于非凸—非凹极小极大优化的新颖牛顿型算法。我们证明了它们在严格局部极小极大点(全局解的替代)处的局部收敛性。我们认为我们的牛顿型算法很好地补充了现有算法,因为(a)它们更快收敛至严格局部极小极大点;(b)在问题病态时更为有效;(c)其计算复杂度保持相近。我们通过在训练本质非凸且病态的 GANs 上的实验验证了牛顿型算法的有效性。我们的代码可在 https://github.com/watml/min-max-2nd-order 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.14592,
  title  = {Newton-type Methods for Minimax Optimization},
  author = {Guojun Zhang and Kaiwen Wu and Pascal Poupart and Yaoliang Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.14592},
  year   = {2023}
}

备注

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