The stochastic proximal point (SPP) methods have gained recent attention for stochastic optimization, with strong convergence guarantees and superior robustness to the classic stochastic gradient descent (SGD) methods showcased at little to no cost of computational overhead added. In this article, we study a minibatch variant of SPP, namely M-SPP, for solving convex composite risk minimization problems. The core contribution is a set of novel excess risk bounds of M-SPP derived through the lens of algorithmic stability theory. Particularly under smoothness and quadratic growth conditions, we show that M-SPP with minibatch-size $n$ and iteration count $T$ enjoys an in-expectation fast rate of convergence consisting of an $\mathcal{O}\left(\frac{1}{T^2}\right)$ bias decaying term and an $\mathcal{O}\left(\frac{1}{nT}\right)$ variance decaying term. In the small-$n$-large-$T$ setting, this result substantially improves the best known results of SPP-type approaches by revealing the impact of noise level of model on convergence rate. In the complementary small-$T$-large-$n$ regime, we provide a two-phase extension of M-SPP to achieve comparable convergence rates. Moreover, we derive a near-tight high probability (over the randomness of data) bound on the parameter estimation error of a sampling-without-replacement variant of M-SPP. Numerical evidences are provided to support our theoretical predictions when substantialized to Lasso and logistic regression models.


翻译:随机准点(SPP)方法最近引起了对随机优化的注意,在光滑和二次增长条件下,我们展示了对传统的随机梯度梯度下降(SGD)方法的强烈趋同保证和高度稳健,以极少甚至不增加计算间接费用成本的方式展示了这种方法。在本篇文章中,我们研究了SPP的迷你批量变异,即M-SPP,以解决 convex复合风险最小化问题。核心贡献是一组通过算法稳定性理论的视角产生的M-SPP的新的超风险界限。特别是在平滑和二次增长条件下,我们显示,具有微型相配值的精度梯度梯度下降(SGD)方法的MPPP具有超强的超常值值值,这是我们目前最接近的精确度变异性指数的快速趋同率。

0
下载
关闭预览

相关内容

【硬核书】树与网络上的概率,716页pdf
专知会员服务
72+阅读 · 2021年12月8日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14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
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月2日
VIP会员
相关VIP内容
【硬核书】树与网络上的概率,716页pdf
专知会员服务
72+阅读 · 2021年12月8日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14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
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员