In machine learning, stochastic gradient descent (SGD) is widely deployed to train models using highly non-convex objectives with equally complex noise models. Unfortunately, SGD theory often makes restrictive assumptions that fail to capture the non-convexity of real problems, and almost entirely ignore the complex noise models that exist in practice. In this work, we make substantial progress on this shortcoming. First, we establish that SGD's iterates will either globally converge to a stationary point or diverge under nearly arbitrary nonconvexity and noise models. Under a slightly more restrictive assumption on the joint behavior of the non-convexity and noise model that generalizes current assumptions in the literature, we show that the objective function cannot diverge, even if the iterates diverge. As a consequence of our results, SGD can be applied to a greater range of stochastic optimization problems with confidence about its global convergence behavior and stability.


翻译:在机器学习中,悬浮梯度下降(SGD)被广泛应用到使用高度非混凝土目标的模型上,使用同样复杂的噪音模型。 不幸的是,SGD理论常常作出限制性假设,无法捕捉实际问题的非混杂性,几乎完全忽视实践中存在的复杂的噪音模型。在这项工作中,我们在这一缺陷上取得了长足的进展。首先,我们确定SGD的迭代将在全球范围汇集到一个固定点上,或者在几乎任意的非混凝土和噪音模型下出现差异。在对非混凝土和噪音模型的共同行为略加限制的假设中,我们显示,即使这些假设相互偏差,目标功能也不可能不同。由于我们的结果,SGD可以被应用到更多关于其全球趋同行为和稳定性的信心的随机优化问题上。

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。
【Cell】神经算法推理,Neural algorithmic reasoning
专知会员服务
28+阅读 · 2021年7月16日
【NeurIPS 2020】生成对抗性模仿学习的f-Divergence
专知会员服务
25+阅读 · 2020年10月9日
最新《医学图像深度语义分割》综述论文
专知会员服务
94+阅读 · 2020年6月7日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
Yoshua Bengio,使算法知道“为什么”
专知会员服务
7+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
目标检测中的Consistent Optimization
极市平台
6+阅读 · 2019年4月23日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1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
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
多高的AUC才算高?
ResysChina
7+阅读 · 2016年12月7日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月9日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月9日
Arxiv
6+阅读 · 2021年6月4日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
目标检测中的Consistent Optimization
极市平台
6+阅读 · 2019年4月23日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1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
17+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15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
多高的AUC才算高?
ResysChina
7+阅读 · 2016年12月7日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员