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UAdam:面向非凸随机优化的统一 Adam 型算法框架

机器学习 2024-09-24 v1 数值分析 数值分析 最优化与控制

摘要

Adam 型算法已成为深度学习环境下优化的首选,然而尽管取得成功,其收敛性仍未被充分理解。为此,我们引入了 Adam 型算法的统一框架(称为 UAdam)。其配备二阶矩的一般形式,使得可将 Adam 及其变体(如 NAdam、AMSGrad、AdaBound、AdaFom 和 Adan)作为特例纳入。这得益于对非凸随机设定下 UAdam 的严格收敛分析,表明 UAdam 以 O(1/T)\mathcal{O}(1/T) 的速率收敛到驻点邻域。此外,邻域大小随 β\beta 增大而减小。重要的是,我们的分析仅要求一阶动量因子足够接近 1,而对二阶动量因子无任何限制。理论结果还表明,通过选取适当超参数,原始 Adam 可以收敛,这为整类 Adam 型算法的分析、应用和进一步发展提供了理论保证。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.05675,
  title  = {UAdam: Unified Adam-Type Algorithmic Framework for Non-Convex Stochastic Optimization},
  author = {Yiming Jiang and Jinlan Liu and Dongpo Xu and Danilo P. Mandic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05675},
  year   = {2024}
}