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松弛近端点算法:紧致复杂度界限与无动量加速

最优化与控制 2024-10-14 v1

摘要

本文聚焦于求解凸 (可能非光滑) 优化问题的松弛近端点算法 (RPPA)。我们对三种松弛方案进行了全面研究:(i) 常数方案,松弛参数 αkα(0,2]\alpha_k\equiv \alpha \in (0, \sqrt{2}],(ii) Teboulle 和 Vaisbourd 提出的动态方案 [TV23],以及 (iii) Altschuler 和 Parrilo 提出的银色步长方案 [AP23b]。后两种方案最初是为梯度下降 (GD) 方法研究,本文将其扩展至 RPPA。对于类型 (i),我们建立了以函数值残差和子梯度范数衡量的紧致非 Ergodic O(1/N)O(1/N) 收敛速率结果,其中 NN 表示迭代计数器。对于类型 (ii),我们建立的收敛速率紧致且约为类型 (i) 常数方案的 2\sqrt{2} 倍。对于类型 (iii),除 Altschuler 和 Parrilo 原提出的银色步长方案外,我们提出两种新的修改版银色步长方案,对于所有三种银色步长方案,均建立了 O(1/N1.2716)O(1/N^{1.2716}) 加速收敛速率结果,这三种性能指标分别为函数值、梯度范数和目标值。 Furthermore, our research affirms the conjecture in [LG24][Conjecture 3.2] on GD method with the original silver stepsize schedule.

关键词

引用

@article{arxiv.2410.08890,
  title  = {Relaxed Proximal Point Algorithm: Tight Complexity Bounds and Acceleration without Momentum},
  author = {Bofan Wang and Shiqian Ma and Junfeng Yang and Danqing Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.08890},
  year   = {2024}
}