Many problems require to optimize empirical risk functions over large data sets. Gradient descent methods that calculate the full gradient in every descent step do not scale to such datasets. Various flavours of Stochastic Gradient Descent (SGD) replace the expensive summation that computes the full gradient by approximating it with a small sum over a randomly selected subsample of the data set that in turn suffers from a high variance. We present a different approach that is inspired by classical results of Tchakaloff and Carath\'eodory about measure reduction. These results allow to replace an empirical measure with another, carefully constructed probability measure that has a much smaller support, but can preserve certain statistics such as the expected gradient. To turn this into scalable algorithms we firstly, adaptively select the descent steps where the measure reduction is carried out; secondly, we combine this with Block Coordinate Descent so that measure reduction can be done very cheaply. This makes the resulting methods scalable to high-dimensional spaces. Finally, we provide an experimental validation and comparison.


翻译:要优化大型数据集的经验风险功能,有许多问题需要优化大型数据集的经验风险功能。 计算每个下降步骤的完整梯度的渐渐下降方法不至于如此数据集。 细微梯度(Stochatistic Gradientle Ground)的各种花样取代了计算整个梯度的昂贵的加价, 以随机选择的一组数据集的子样本为代表, 而这些子样本又反过来受到高差异的影响。 我们提出了一个不同的方法, 由Tchakaloff 和 Carath\'eoory 的经典结果启发, 关于减少测量尺度的典型结果。 这些结果允许用另一个经过仔细构建的概率测量来取代实验性测量方法, 其支持性要小得多, 但可以保存某些统计, 如预期梯度等 。 要将此转换为可缩放的算法, 我们首先在进行测量减排时, 调整地选择降级步骤 ; 第二, 我们将此方法与块协调源系合并起来, 从而可以非常廉价地进行减排 。 这就使得由此产生的方法可以缩到高维空间。 最后, 我们提供实验性验证和比较 。

0
下载
关闭预览

相关内容

随机梯度下降,按照数据生成分布抽取m个样本,通过计算他们梯度的平均值来更新梯度。
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
161+阅读 · 2020年1月16日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2019年6月5日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
0+阅读 · 2021年1月12日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
已删除
将门创投
4+阅读 · 2019年6月5日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员