We study online convex optimization with constraints consisting of multiple functional constraints and a relatively simple constraint set, such as a Euclidean ball. As enforcing the constraints at each time step through projections is computationally challenging in general, we allow decisions to violate the functional constraints but aim to achieve a low regret and cumulative violation of the constraints over a horizon of $T$ time steps. First-order methods achieve an $\mathcal{O}(\sqrt{T})$ regret and an $\mathcal{O}(1)$ constraint violation, which is the best-known bound under the Slater's condition, but do not take into account the structural information of the problem. Furthermore, the existing algorithms and analysis are limited to Euclidean space. In this paper, we provide an \emph{instance-dependent} bound for online convex optimization with complex constraints obtained by a novel online primal-dual mirror-prox algorithm. Our instance-dependent regret is quantified by the total gradient variation $V_*(T)$ in the sequence of loss functions. The proposed algorithm works in \emph{general} normed spaces and simultaneously achieves an $\mathcal{O}(\sqrt{V_*(T)})$ regret and an $\mathcal{O}(1)$ constraint violation, which is never worse than the best-known $( \mathcal{O}(\sqrt{T}), \mathcal{O}(1) )$ result and improves over previous works that applied mirror-prox-type algorithms for this problem achieving $\mathcal{O}(T^{2/3})$ regret and constraint violation. Finally, our algorithm is computationally efficient, as it only performs mirror descent steps in each iteration instead of solving a general Lagrangian minimization problem.


翻译:我们用多种功能限制和相对简单的限制设置来研究在线 convex优化, 包括多重功能限制和相对简单的限制设置, 如 Euclidean 球。 当通过预测执行每个时间步骤的限制限制在总体上具有计算上的挑战性时, 我们允许做出违反功能限制的决定, 但目的是在$T的时间步骤范围内实现对限制的低遗憾和累积违反。 在本文中, 第一阶方法可以实现一个$\ mathcal{O} 的最小端点优化, 由新的线上线上镜面算法获得的复杂限制。 在损失函数序列中, 最著名的限制是 $V} 美元, 但没有考虑到问题的结构信息。 此外, 现有的算法和分析仅限于 Euclidean 空间。 在本文中, 最糟糕的算法是, 最糟糕的阶值 。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7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
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
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1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 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8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
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
1+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
1+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
1+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 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7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
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
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1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 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8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
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
1+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
1+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
1+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 · 2009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