This work addresses the finite-time analysis of nonsmooth nonconvex stochastic optimization under Riemannian manifold constraints. We adapt the notion of Goldstein stationarity to the Riemannian setting as a performance metric for nonsmooth optimization on manifolds. We then propose a Riemannian Online to NonConvex (RO2NC) algorithm, for which we establish the sample complexity of $O(\epsilon^{-3}\delta^{-1})$ in finding $(\delta,\epsilon)$-stationary points. This result is the first-ever finite-time guarantee for fully nonsmooth, nonconvex optimization on manifolds and matches the optimal complexity in the Euclidean setting. When gradient information is unavailable, we develop a zeroth order version of RO2NC algorithm (ZO-RO2NC), for which we establish the same sample complexity. The numerical results support the theory and demonstrate the practical effectiveness of the algorithms.


翻译:本研究针对黎曼流形约束下的非光滑非凸随机优化问题,提出了有限时间分析框架。我们将Goldstein平稳性概念推广至黎曼几何场景,作为流形上非光滑优化的性能度量指标。随后,我们提出一种黎曼在线转非凸(RO2NC)算法,并证明该算法在寻找$(\delta,\epsilon)$-平稳点时具有$O(\epsilon^{-3}\delta^{-1})$的样本复杂度。该结果是流形上完全非光滑、非凸优化问题的首个有限时间收敛保证,且与欧几里得空间中的最优复杂度相匹配。在梯度信息不可得的情况下,我们进一步开发了RO2NC算法的零阶版本(ZO-RO2NC),并证明了其具有相同的样本复杂度。数值实验结果验证了理论分析,并证明了算法的实际有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员