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无约束和球约束凸优化的快速束级方法。 (英语) Zbl 1414.90263号

摘要:在本文中,我们研究了一类特殊的一阶方法,即束级(BL)类型方法,它可以通过切割平面模型利用历史一阶信息来加速实际求解。最近,Lan(149(1–2):1–45,2015)表明,对于求解黑盒和结构化凸规划(CP)问题,加速近似水平(APL)方法及其变种均匀平滑水平(USL)方法具有最佳迭代复杂度,而无需输入任何平滑度信息。然而,这些算法需要假设可行集的有界性,其效率依赖于两个相关子问题的解。BL方法的一些其他变体可以处理无界可行集,但没有提供迭代复杂性。在这项工作中,我们开发了快速APL(FAPL)方法和快速USL(FUSL)方法,可以显著提高APL和USL方法在计算时间和求解质量方面的实际性能。FAPL和FUSL具有与APL和USL相同的最优迭代复杂度,而每次迭代中的子问题数量从两个减少到一个,并给出了求解这些算法中唯一子问题的精确方法。此外,我们引入了一个通用算法框架,通过求解一系列具有最佳迭代复杂度的球约束CP问题来解决无约束CP问题。我们在求解一些大规模最小二乘问题和基于全变分的图像重建方面的数值结果表明,这些新的BL型方法相对于APL、USL和其他一些一阶方法具有优势。

MSC公司:

90C25型 凸面编程
90C06型 数学规划中的大尺度问题
90C22型 半定规划
49立方米7 基于非线性规划的数值方法
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