A fundamental problem in linear programming, machine learning, and computational geometry is the {\it Convex Hull Membership} (CHM): Given a point $p$ and a subset $S$ of $n$ points in $\mathbb{R}^m$, is $p \in conv(S)$? The {\it Triangle Algorithm} (TA) computes $p' \in conv(S)$ so that, either $\Vert p'- p \Vert \leq \varepsilon R$, $R= \max \{\Vert p -v \Vert: v\in S\}$; or $p'$ is a {\it witness}, i.e. the orthogonal bisector of $pp'$ separates $p$ from $conv(S)$. By the {\it Spherical}-CHM we mean a CHM, where $p=0$, $\Vert v \Vert=1$, $\forall v \in S$. First, we prove the equivalence of exact and approximate versions of CHM and Spherical-CHM. On the one hand, this makes it possible to state a simple $O(1/\varepsilon^2)$ iteration TA, each taking $O(n+m)$ time. On the other hand, using this iteration complexity we prove if for each $p' \in conv(S)$ with $\Vert p \Vert > \varepsilon$ that is not a witness there is $v \in S$ with $\Vert p' - v \Vert \geq \sqrt{1+ \varepsilon}$, the iteration complexity of TA reduces to $O(1/\varepsilon)$. This matches complexity of Nesterov's fast-gradient method. The analysis also suggests a strategy for when the property does not hold at an iterate. Lastly, as an application of TA, we show how to solve strict LP feasibility as a dual of CHM. In summary, TA and the Spherical-CHM provide a convenient geometric setting for efficient solution to large-scale CHM and related problems, such as computing all vertices of $conv(S)$.


翻译:线性编程、机器学习和计算学上的一个根本问题就是 $\ Vert p'- p\ Vert\ varepsil R$, $R=\ max p\ v\ Vert: $\mathb{R\\ 美元, $p\ in conv( S) $? (TA) 计算$p\ in conv( S) $( V) 。 因此, 美元\ Vrt p- p\ vert\ varepsilon R$, $R=\ max p\ v\ Vert: v\\ v\ v\ Vrt; 美元; 美元= 美元= 美元; 美元= 美元和美元, 美元, 美元和美元; 美元, 美元, 美元和美元, 美元。

0
下载
关闭预览

相关内容

CHM(Compiled Help Manual)即“已编译的帮助文件”。CHM是微软新一代的帮助文件格式,利用HTML作源文,把帮助内容以类似数据库的形式编译储存。
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+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
90+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7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
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
4+阅读 · 2018年4月30日
Arxiv
5+阅读 · 2017年12月14日
Arxiv
3+阅读 · 2017年11月20日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
RL 真经
CreateAMind
5+阅读 · 2018年12月28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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7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
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