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用于平滑在线学习的部分惰性梯度下降

机器学习 2026-05-11 v3

摘要

我们引入了\textsc{kk-lazyGD},这是一种在线学习算法,它弥合了贪婪在线梯度下降(OGD, 对应k=1k{=}1)与惰性GD/对偶平均(对应k=Tk{=}T)之间的差距,在反应性更新与稳定性更新之间创建了一个谱系。我们在平滑在线凸优化(SOCO)中分析了这个谱系,其中学习器同时承担击中成本和移动成本。我们的主要贡献是确立了惰性可以在不牺牲击中性能的情况下实现:我们证明,对于任何惰性松弛度kk,只要kk不超过Θ(T/PT)\Theta(\sqrt{T/P_T}),\textsc{kk-lazyGD}都能实现最优动态遗憾O((PT+1)T)\mathcal{O}(\sqrt{(P_T{+}1)T}),其中PTP_T是比较器路径长度。这一结果正式地将允许的惰性与比较器的变化联系起来,表明\textsc{kk-lazyGD}能够在不损害跟踪能力的情况下,保留惰性方法固有的小幅度移动。我们基于跟随正则化领导者(FTRL)框架进行分析,并推导出匹配的下界。由于松弛度依赖于PTP_T,我们使用了一个由具有不同松弛度的学习器组成的集成,从而产生了一种在可能时被证明是稳定的,在必要时是敏捷的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.15984,
  title  = {Partially Lazy Gradient Descent for Smoothed Online Learning},
  author = {Naram Mhaisen and George Iosifidis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.15984},
  year   = {2026}
}