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实现大数据集乘数的交替方向方法:最小绝对收缩和选择算子的案例研究。 (英语) Zbl 1398.65147号

摘要:交替方向乘法器方法(ADMM)已广泛应用于各种不同的应用中。当考虑具有高维变量的大型数据集时,由ADMM产生的子问题必须得到不精确的解决,即使它们在理论上可能有封闭的解决方案。这样的场景会立即产生数学上的模糊性,例如如何准确地解决这些子问题,以及是否仍能保证收敛性。虽然ADMM是众所周知的,但似乎应该深入研究这些主题。在本文中,我们研究了如何在大型数据集场景中实现ADMM的数学方法。更具体地说,我们试图关注凸规划的情况,其中在模型的目标函数中存在一个具有极高维变量的二次函数;因此,在ADMM的每次迭代中都需要求解线性方程组的超大规模系统。结果表明,不需要精确求解该线性系统,实际上这是不可能的,我们尝试提出一个可调的不精确性准则,以自动、不精确地求解此线性系统。我们进一步尝试确定内部嵌套迭代的安全数,如果线性系统将由标准的数值线性代数解算器求解,则可以充分确保此不精确性标准。对于具有未精确求解子问题的ADMM,严格地建立了收敛性以及由迭代复杂性度量的最坏情况收敛速度。对包含数百万变量的最小绝对收缩和选择算子的大型数据集进行了一些数值实验,以证明上述ADMM的不精确实现的效率。

MSC公司:

65K10码 数值优化和变分技术
90C06型 数学规划中的大尺度问题
90C25型 凸面编程
47时05分 单调算子和推广
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

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