Adaptive methods do not have a direct generalization to manifolds as the adaptive term is not invariant. Momentum methods on manifolds suffer from efficiency problems stemming from the curvature of the manifold. We introduce a framework to generalize adaptive and momentum methods to arbitrary manifolds by noting that for every differentiable manifold, there exists a radially convex open set that covers almost all the manifold. Being radially convex, this set is diffeomorphic to $\mathbb{R}^n$. This gives a natural generalization of any adaptive and momentum-based algorithm to a set that covers almost all the manifold in an arbitrary manifolds. We also show how to extend these methods to the context of gradient descent methods with a retraction. For its implementation, we bring an approximation to the exponential of matrices that needs just of 5 matrix multiplications, making it particularly efficient on GPUs. In practice, we see that this family of algorithms closes the numerical gap created by an incorrect use of momentum and adaptive methods on manifolds. At the same time, we see that the most efficient algorithm of this family is given by simply pulling back the problem to the tangent space at the initial point via the exponential map.


翻译:适应性术语不是变化性的,因此适应性方法没有直接的概括性地概括到多个元体,对多个元体的动态方法存在由元体弯曲产生的效率问题。我们引入了一个框架,将适应性和动力方法推广到任意的元体。我们注意到,对于每一个不同的元体,都存在一个覆盖几乎所有元体的极分曲线开放的集合。这个组合是光线共振的,它具有diffeomortic 至 $\ mathbb{R ⁇ n$。这让任何适应性和基于动力的算法自然地概括到一个包含任意的元体中几乎所有元体的集。我们还展示了如何将这些方法推广到梯度下降法的背景中。为了实施这个框架,我们把仅仅需要5个矩阵乘法的矩阵的指数拉近,使其在GPUs上特别有效。在实践上,我们看到这种算法的组合缩小了由于不正确使用动力和适应性方法在多个元体上造成的数字差距。同时,我们看到,这个家庭最有效的最高效的算法是借助初始空间转换到恒度的地图。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
【IJCAJ 2020】多通道神经网络 Multi-Channel Graph Neural Networks
专知会员服务
25+阅读 · 2020年7月19日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
109+阅读 · 2020年5月15日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2020年11月24日
Arxiv
0+阅读 · 2020年11月23日
VIP会员
相关VIP内容
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
【IJCAJ 2020】多通道神经网络 Multi-Channel Graph Neural Networks
专知会员服务
25+阅读 · 2020年7月19日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
109+阅读 · 2020年5月15日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员