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分段仿射函数及浅层 CNN 损失函数 Stationarity 测试的参数化复杂性

最优化与控制 2026-05-25 v2 计算复杂性 机器学习

摘要

我们研究了测试连续分段仿射 (PA) 函数在指定点附近的近似一阶 stationarity 的参数化复杂性,这是非光滑优化中的基本任务。PA 函数是非光滑 stationarity 测试的标准模型,捕捉出现在 ReLU 类训练损失中的局部多面体几何。最近的工作由 Tian 和 So (SODA 2025) 表明,对于 PA 函数的近似 stationarity 测试在最坏情况下的计算复杂性是不可接受的,并确定固定维度的可行性作为开放方向。我们从参数化复杂性的视角处理该方向,以环境维数 d 作为参数。在本文中,我们给出固定维度下的可行算法 XP 算法,并证明互补方向的 W[1]-硬性。此外,在指数时间假设下,我们给出下界,排除运行时间为 {\rho}(d)size^{o(d)} 的算法,其中 {\rho} 为可计算函数,size 表示 stationarity 测试实例的总二进制编码长度。作为进一步的 consequences,我们的结果也揭示了测试连续 PA 函数的局部最小性的相应参数化复杂性图景。我们进一步将 hardness 结果扩展到一类浅层 ReLU CNN 训练损失,其中在可训练权重空间中进行 stationarity 测试。因此,相同的 参数化复杂性图景也出现在简单 CNN 训练损失中。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.10219,
  title  = {Parameterized Complexity of Stationarity Testing for Piecewise-Affine Functions and Shallow CNN Losses},
  author = {Yuhan Ye},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.10219},
  year   = {2026}
}

备注

32 pages, 1 figure, 1 table