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具有行随机性和约束正则性的有向图的分布式优化。 (英语) Zbl 1415.93294号

摘要:本文讨论了一个代理网络上的优化问题,其中成本函数是代理的单个(可能是非光滑的)目标之和,约束集是局部约束的交集。大多数采用次梯度和一致性步骤解决此问题的现有方法要求与网络相关的权重矩阵是列随机的,甚至是双重随机的,这些条件在有向网络中很难安排。此外,分布式次梯度方法的已知收敛性分析因问题是无约束的还是有约束的,以及局部约束集是相同的还是不相同的且紧而不同。本文的主要目标是:(i)消除常见的列随机性要求;(ii)放宽紧性假设,以及(iii)提供统一的收敛性分析。具体地说,假设通信图是固定的、强连通的,权重矩阵是行随机的,提出了一种分布式投影次梯度算法,并对该算法进行了改进,以解决凸且Lipschitz连续的代价函数问题。算法的关键部分是通过估计每个代理在权重矩阵的归一化左Perron特征向量中对应的条目来调整其次梯度。这些估计是通过使用同一行随机权重矩阵的增广一致性迭代局部获得的,并且需要非常有限的网络全局信息。此外,基于对局部约束集的正则性假设,给出了一种统一的分析方法,该方法既适用于无约束问题,也适用于约束问题,并且不需要假设约束集的紧性或它们的交点的内点。此外,我们还建立了在非递增步长序列下,在每个代理的可用局部估计下评估的绝对客观误差的上界。这个界允许我们分析两种算法的收敛速度。

MSC公司:

93E20型 最优随机控制
05C90年 图论的应用
90B18号机组 运筹学中的通信网络
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