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凸复合问题的多重逼近线性化方法。 (英语) 兹比尔1445.90081

摘要:组合最小化涉及以非光滑方式聚合的平滑函数的集合。在凸设置中,我们根据每个平滑分量的主曲率将其线性化,从而设计了一种算法。由此产生的方法称为Multiprox方法,它包括连续求解简单问题(例如,约束二次问题),这些问题也可以包含一些邻近算子。为了研究该方法的复杂性和收敛性,我们需要证明一种新型的限定条件,并了解乘数对复杂性界的影响。我们得到了包含新类型常数项的形式\(O(\frac{1}{k})\)的显式复杂性结果。我们方法的一个显著特点是能够处理涉及移动约束的神谕。我们的方法足够灵活,可以包括移动球方法、近端Gauss-Newton方法或前向-后向分裂方法,对于这些方法,我们可以恢复已知的复杂度结果或建立新的结果。我们通过几个数值实验表明,对于复杂几何体的问题,使用多个近似项是如何起决定性作用的。

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90C25型 凸面编程
90立方 非线性规划
90立方厘米 数学规划中的极小极大问题
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参考文献:

[1] 澳大利亚银行。;Teboulle,M.,凸和圆锥优化的内部梯度和近端方法,SIAM J.Optim。,16, 3, 697-725 (2006) ·Zbl 1113.90118号
[2] 澳大利亚银行。;Shefi,R。;Teboulle,M.,一类光滑约束极小化问题的运动球近似方法,SIAM J.Optim。,20, 6, 3232-3259 (2010) ·Zbl 1229.90085号
[3] Auslender,A.,用于非线性、半定和二阶锥规划的扩展序列二次约束二次规划算法,J.Optim。理论应用。,156, 2, 183-212 (2013) ·Zbl 1290.90060
[4] Bauschke,HH;Combettes,PL,Hilbert空间中的凸分析和单调算子理论(2017),纽约:Springer,纽约·Zbl 1359.26003号
[5] 贝克A,A。;Teboulle,M.,线性反问题的快速迭代收缩阈值算法,SIAM J.成像科学。,2, 1, 183-202 (2009) ·Zbl 1175.94009号
[6] 博尔特,J。;Pauwels,E.,半代数和驯化程序的优化-最小化程序和SQP方法的收敛性,数学。操作。决议,41,2,442-465(2016)·Zbl 1338.65156号
[7] Burke,JV,复合不可微优化问题的下降法,数学。程序。,33, 3, 260-279 (1985) ·Zbl 0581.90084号
[8] 伯克,合资公司;Ferris,MC,凸组合优化的高斯-纽顿方法,数学。程序。,17179-194年(1995年)·Zbl 0846.90083号
[9] Cartis,C。;古尔德,NI;Toint,PL,关于复合函数最小化的评估复杂性及其在非凸非线性规划中的应用,SIAM J.Optim。,1721-1739年4月21日(2011年)·Zbl 1236.90118号
[10] Cartis,C。;古尔德,N。;Toint,P.,关于在约束非线性优化中寻找一阶临界点的复杂性,数学。程序。,144, 1, 93-106 (2014) ·Zbl 1301.68154号
[11] 组合框,PL;Wajs,VR,近端前向-后向分裂信号恢复,多尺度模型。模拟。,4, 4, 1168-2000 (2005) ·Zbl 1179.94031号
[12] 组合框,PL;Pesquet,J-C,《信号处理中的近似分裂方法,科学与工程中反问题的定点算法》,优化及其应用,185-212(2011),纽约:Springer,纽约·Zbl 1242.90160号
[13] 组合,PL,结构化单调包含系统:对偶性,算法和应用,SIAM J.Optim。,23, 4, 2420-2447 (2013) ·兹比尔1314.47105
[14] 组合框,PL;Eckstein,J.,单调包含的异步块迭代原始-对偶分解方法,数学。程序。,168, 1-2, 645-672 (2018) ·Zbl 1514.47095号 ·doi:10.1007/s10107-016-1044-0
[15] Drusvyatskiy,D。;Lewis,AS,误差界,二次增长和近似方法的线性收敛,数学。运营研究,43,3,919-948(2018)·Zbl 1440.90046号 ·doi:10.1287/门.2017.0889
[16] Drusvyatskiy,D.,Paquette,C.:最小化凸函数和光滑映射组合的效率。数学。程序。(2018)。2007年10月10日/10107-018-1311-3·Zbl 1431.90111号
[17] Eckstein,J.,《使用Bregman函数的非线性近点算法及其在凸规划中的应用》,数学。操作。第18号、第1号、第202-226号决议(1993年)·Zbl 0807.47036号
[18] Fletcher,R.:复合不可微优化问题的模型算法。In:Sorensen,D.C.,Wets,R.J.B.(编辑)优化中的非微分和变分技术。数学规划研究,第17卷。施普林格,柏林,海德堡(1982)·Zbl 0478.90063号
[19] 希里亚特·乌鲁蒂,J-B;Lemarechal,C.,凸分析与最小化算法I(1993),纽约:Springer,纽约·Zbl 0795.49001号
[20] Hiriart-Urruti,J.B.:关于凸复合函数的Legendre-Bencel变换的注释。摘自:Alart,P.,Maisonneuve,O.,Rockafellar R.T.(编辑)《非光滑力学与分析》,第35-46页。美国施普林格出版社(2006)
[21] 勒鲁,北。;施密特,M。;Bach,F.,《有限训练集指数收敛率的随机梯度法》,《高级神经信息处理》。系统。,25, 2663-2671 (2012)
[22] 莱维汀,ES;Polyak,BT,约束最小化方法,苏联计算。数学。数学。物理。,6、5、1-50(1966年)
[23] 路易斯,AS;Wright,SJ,复合最小化的近似方法,数学。程序。数学。程序。,158, 1-2, 501-546 (2016) ·Zbl 1345.49041号 ·doi:10.1007/s10107-015-0943-9
[24] 李,C。;Ng,KF,凸组合优化高斯-纽顿方法的优化函数和收敛性,SIAM J.Optim。,18, 2, 613-642 (2007) ·Zbl 1153.90012号
[25] 李,C。;Wang,X.,关于凸组合优化的Gauss-Newton方法的收敛性,数学。程序。,91, 2, 349-356 (2002) ·Zbl 1049.90132号
[26] 狮子,P-L;Mercier,B.,两个非线性算子之和的分裂算法,SIAM J.Numer。分析。,16, 6, 964-979 (1979) ·Zbl 0426.6500号
[27] Lofberg,J.:YALMIP:MATLAB中用于建模和优化的工具箱。In:IEEE计算机辅助控制系统设计国际研讨会(2004年)
[28] Martinet,B.,Revue française d’informatique et de recherche opérationnelle,série rouge,Brève communication。正则化方程变量内尔近似级数,4,3,154-158(1970)·Zbl 0215.21103号
[29] Moreau,J-J,Proximitéet dualitédans un espace hilbertien,法国社会数学公报。,93, 273-299 (1965) ·Zbl 0136.12101号
[30] Moreau,J-J,与希尔伯特空间中移动凸集相关的演化问题,J.Differ。Equ.、。,26, 3, 347-374 (1977) ·Zbl 0356.34067号
[31] Mosek Aps:MATLAB手册的Mosek优化工具箱。第7版,第1版(2016年)。https://HrBwww.yumpu.com/en/document/view/54768342/the-mosek-optimization-toolbox-for-matlab-manuaHrBl-version-70-revision-141/32
[32] 内斯特罗夫,Y。;Nemirovskii,A.,《凸规划中的内点多项式算法》(1994),费城:工业和应用数学学会,费城·Zbl 0824.90112号
[33] Nesterov,Y.,凸规划入门讲座,第一卷:基础课程(2004),纽约:Springer,纽约
[34] 内米洛夫斯基,A。;Yudin,D.,最优化中的问题复杂性和方法效率(1983),纽约:Wiley,纽约·Zbl 0501.90062号
[35] Nocedal,J。;Wright,S.,《数值优化》(2006),纽约:Springer,纽约·Zbl 1104.65059号
[36] JM奥尔特加;Rheinboldt,WC,多变量非线性方程的迭代解(2000),费城:SIAM,费城·Zbl 0949.65053号
[37] Passty,GB,遍历收敛到Hilbert空间中单调算子和的零,J.Math。分析。申请。,72, 2, 383-390 (1979) ·Zbl 0428.47039号
[38] Pauwels,E.,复合优化中收敛分析的值函数方法,Oper。Res.Lett.公司。,44, 6, 790-795 (2016) ·Zbl 1408.90283号
[39] Pshenichnyi,BN,线性化方法,优化,18,2,179-196(1987)·兹比尔0679.90067
[40] Rockafellar,RT,增广拉格朗日和近点算法在凸规划中的应用,数学。操作。第1、2、97-116号决议(1976年)·Zbl 0402.90076号
[41] Rockafellar,RT公司;Wets,R.,变分分析(1998),纽约:Springer,纽约·Zbl 0888.49001号
[42] Rosen,JB,非线性规划的梯度投影方法。第一部分线性约束,J.Soc.Ind.Appl。数学。,8, 1, 181-217 (1960) ·Zbl 0099.36405号
[43] Rosen,JB,非线性规划的梯度投影法。第二部分。非线性约束,J.Soc.Ind.Appl。数学。,9, 4, 514-532 (1961) ·Zbl 0231.90048号
[44] Salzo,S。;Villa,S.,近端Gauss-Newton方法的收敛性分析,计算。最佳方案。申请。,53, 2, 557-589 (2012) ·Zbl 1282.90236号
[45] 施密特,M。;Le Roux,N。;巴赫,F.,用随机平均梯度最小化有限和,数学。程序。,162, 1-2, 83-112 (2017) ·Zbl 1358.90073号
[46] Shefi,R。;Teboulle,M.,在一个光滑不等式约束上最小化非光滑目标的对偶方法,数学。程序。,159, 1-2, 137-164 (2016) ·Zbl 1356.90109号
[47] Solodov,SQP方法在没有任何迭代序列有界性假设的情况下的全局收敛性,数学。程序。,118, 1, 1-12 (2009) ·Zbl 1176.90579号
[48] Tseng,P.,分裂算法在凸规划和变分不等式分解中的应用,SIAM J.控制优化。,29, 1, 119-138 (1991) ·Zbl 0737.90048号
[49] 南部维拉。;Salzo,S。;巴尔达萨雷。;Verri,A.,《加速和不精确前向支持算法》,SIAM J.Optim。,23, 3, 1607-1633 (2013) ·Zbl 1295.90049号
[50] Ye,Y.,《内点算法:理论与分析》(1997),纽约:Yinyu Ye Wiley&Sons出版社,纽约·Zbl 0943.90070号
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