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正齐次函数的对称系数

最优化与控制 2025-04-28 v1

摘要

Bregman 距离是凸优化中重要的工具,尤其在一阶梯度下降和诱导方法中应用。这类方法能够通过相对于参考函数 h 的相对光滑性来优化无 Lipschitz 连续梯度的函数。确定 Bregman 方案中允许步长的完整范围的关键因素是参考函数 h 的对称系数 α(h)\alpha(h)。虽然已确定特定函数 h 的显式值,但一般性描述仍然缺乏。本文探讨两个问题:(i\textit{i}) 推导对称系数的微积分规则;ii\textit{ii}) 计算 α(2p)\alpha(\lVert\cdot\rVert_2^p) 的值。我们给出正齐次 Legendre 函数之和对称系数的上、下界,并在特定条件下给出精确公式。进一步证明 α(2p)\alpha(\lVert\cdot\rVert_2^p) 与维数无关,提出高效算法计算其值。我们还证明 α(2p)\alpha(\lVert\cdot\rVert_2^p) 渐近等于且被函数 1/(2p)1/(2p) 下界,这为 Bregman 方案中的步长提供更简洁的上界。最后,我们给出特定情形(如 p{6,8,10}p \in \{6,8,10\})的闭式计算结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.18296,
  title  = {The Symmetry Coefficient of Positively Homogeneous Functions},
  author = {Max Nilsson and Pontus Giselsson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.18296},
  year   = {2025}
}