ОМНЖурнал вычислительной математики и математической физики Computational Mathematics and Mathematical Physics

  • ISSN (Print) 0044-4669
  • ISSN (Online) 3034-533

АДАПТИВНЫЙ АЛГОРИТМ ФРАНК–ВУЛЬФА ДЛЯ ЗАДАЧ МИНИМИЗАЦИИ ВЫПУКЛЫХ ОТНОСИТЕЛЬНО ГЛАДКИХ ФУНКЦИЙ

Код статьи
S0044466925030105-1
DOI
10.31857/S0044466925030105
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том 65 / Номер выпуска 3
Страницы
364-375
Аннотация
В работе предложен новый вариант адаптивного алгоритма Франк–Вульфа для относительно гладких выпуклых задач минимизации. Предлагается использовать дивергенцию, отличную от половины квадрата евклидовой нормы в формуле для регулировки длины шага. Доказаны оценки скорости сходимости такого метода для задач минимизации относительно гладких выпуклых функций с “trianglе scaling propеrty”. Также доказана оценка со скоростью геометрической прогрессии при условии относительной сильной выпуклости функции. Выполнены вычислительные эксперименты для обратной задачи Пуассона (Poisson inverse problem) и для метода опорных векторов (SVM). Найдены условия, в которых наблюдается явное преимущество предложенного алгоритма над классическим методом, а также над ускоренными методами градиентного типа с относительной гладкостью и свойством “trianglе scaling propеrty”. Библ. 15. Фиг. 2.
Ключевые слова
относительная гладкость алгоритм Франк–Вульфа адаптивные алгоритмы выпуклая оптимизация выпуклая минимизация дивергенция Брегмана
Дата публикации
17.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
22

Библиография

  1. 1. Bauschke H. H., Bolte J., and Teboulle M. A descent lemma beyond Lipschitz gradient continuity: first-order methods revisited and applications // Mathematics of Operations Research. 2017. V. 42. P. 330–48.
  2. 2. Lu H., Freund R. M., and Nesterov Y. Relatively smooth convex optimization by first-order methods, and applications // SIAM Journal on Optimization 2018. V. 28. P. 333–54.
  3. 3. Hendrikx H., Xiao L., Bubeck S., Bach F., and Massoulie L. Statistically preconditioned accelerated gradient method for distributed optimization // In: International conference on machine learning. PMLR. 2020:4203–27.
  4. 4. Lu H. “Relative continuity” for non-Lipschitz nonsmooth convex optimization using stochastic (or deterministic) mirror descent // INFORMS Journal on Optimization 2019. V. 1. P. 288–303.
  5. 5. Nesterov Y. Implementable tensor methods in unconstrained convex optimization // Mathematical Programming. 2021. V. 186 P. 157–83.
  6. 6. Stonyakin F., Titov A., Alkousa M., Savchuk O., and Gasnikov A. Adaptive Algorithms for Relatively Lipschitz Continuous Convex Optimization Problems // Pure and Applied Functional Analysis. 2023. V. 8. P. 1505–26.
  7. 7. Dragomir R. A., Taylor A. B., d’Aspremont A, and Bolte J. Optimal complexity and certification of Bregman first-order methods // Mathematical Programming 2022:1–43.
  8. 8. Hanzely F., Richtarik P., and Xiao L. Accelerated Bregman Proximal Gradient Methods for Relatively Smooth Convex Optimization // Comput Optim Appl. 2021. V. 79. P. 405–440.
  9. 9. Dragomir R. A. Bregman gradient methods for relatively-smooth optimization // PhD thesis. UT1 Capitole, 2021.
  10. 10. Combettes C. W. and Pokutta S. Complexity of linear minimization and projection on some sets // Operations Research Letters. 2021. V. 49. P. 565–71.
  11. 11. Bomze I. M., Rinaldi F., and Zeffiro D. Frank–Wolfe and friends: a journey into projection-free first order optimization methods // 4OR-Q J Oper Res. 2021. V. 14. P. 313–345.
  12. 12. Frank M., Wolfe P., et al. An algorithm for quadratic programming // Naval research logistics quarterly. 1956. V. 3. P. 95–110.
  13. 13. Aivazian G., Stonyakin F. S., Pasechnyk D., Alkousa M. S., Raigorodsky A., and Baran I. Adaptive variant of the Frank– Wolfe algorithm for convex optimization problems // Programming and Computer Software 2023. V. 49. P. 493–504.
  14. 14. Polyak B. Introduction to Optimization. 2020.
  15. 15. Braun G., Carderera A., Combettes C. W., et al. Conditional gradient methods // arXiv preprint arXiv:2211.14103 2022.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека