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基于序贯最小二乘与交替方向乘子法训练循环神经网络

机器学习 2022-10-18 v3 系统与控制 系统与控制 最优化与控制

摘要

本文提出一种从输入/输出训练数据集训练非线性动力系统循环神经网络模型的新算法。通过序贯最小二乘以及确保收敛的线搜索(LS)或Levenberg-Marquardt(LM)型信赖域方法,可处理任意凸且二次可微的损失函数与正则化项。此外,为处理如 1\ell_10\ell_0 和 group-Lasso 正则化器等非光滑正则化项,以及施加如整数与混合整数约束等可能非凸的约束,我们将序贯最小二乘与交替方向乘子法(ADMM)相结合。在使用线搜索(LS)时,我们将所得算法称为 NAILS(非凸 ADMM 迭代与最小二乘);若改用信赖域方法(LM),则称为 NAILM。该训练方法作为特例也适用于前馈神经网络,并在三个非线性系统辨识问题中进行了测试。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.15348,
  title  = {Training Recurrent Neural Networks by Sequential Least Squares and the Alternating Direction Method of Multipliers},
  author = {Alberto Bemporad},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.15348},
  year   = {2022}
}

备注

23 pages, 4 figures. Submitted for publication