Star subgradient projection for solving quasi-convex feasibility problems
在这项工作中,我们考虑一个迭代法解决拟凸可行性问题。我们首先引入了所谓的星次梯度投影算子,并给出了一些有用的性质。随后,我们得到了所考虑的方法的收敛性结果,通过使用引入的非线性算子的性质。
2020-01-27 math.OC
A learning-enhanced projection method for solving convex feasibility problems
我们提出了一种推广的方法,循环预测,它使用的长度进行的投影步骤在过去了解的几何问题,并决定在此基础上进行的预测在未来。我们证明了该算法的收敛性,并说明其行为在第一个数值研究。
2020-06-17 math.OC
Stochastic Optimization for Non-convex Inf-Projection Problems
University of Iowa(爱荷华大学);DAMO Academy, Alibaba Group(阿里巴巴集团达摩院);Nanjing University(南京大学);The Chinese University of Hong Kong (Shenzhen)(香港中文大学(深圳))
在本文中,我们研究了一个家庭的非凸的,可能是非光滑的inf-projection最小化问题,其中的目标函数是等于最小化的联合函数在另一个变量。该问题包括凸函数的差分和一类双凸函数的特殊情形。我们开发的随机算法,并建立其一阶收敛性的目标非凸函数的(近)固定的解决方案,在不同的条件下的组件功能。据我们所知,这是第一个全面研究随机优化的非凸下投影极小化问题的可证明收敛保证。我们的算法使一个家庭的不可分解的DC函数和家庭的双凸函数的有效随机优化。为了证明所提出的算法的能力,我们考虑了基于方差的正则化的一个重要应用。实验验证了我们的inf-projection为基础的配方和建议的随机算法相比,以前的随机算法的基础上的最小-最大制定实现相同的效果。
2020-07-13 cs.LG math.OC stat.ML
Projection and Convolution Operations for Integrally Convex Functions
本文研究了离散凸分析中一类基本函数的投影和卷积运算。证明了整凸函数类在投影下是稳定的,整凸函数的子类满足局部或整体离散中点凸性时也是如此.如文献中所知,两个整凸函数的卷积可能不是整凸的。我们证明了一个整凸函数与一个可分凸函数的卷积仍然是整凸的。我们还举例指出,对于具有局部或整体离散中点凸性的整凸函数,类似的说法是不成立的。
2018-08-08 math.CO math.OC
Optional and predictable projections of normal integrands and convex-valued processes
本文研究了被积函数和凸值随机过程的任意可预测投影。存在性和唯一性的一般条件下,类似于那些为被积和随机集的条件期望。在凸情形下,给出了epigraphs的投影与投影之间的对偶对应。这些结果被用来研究集值被积函数的投影。与随机过程的一般理论相一致,投影不是在可选的和可预测的σ-代数上使用参考测度构造的。
2016-07-21 math.OC math.PR
Projection-Free Bandit Convex Optimization
Yale Institute for Network Science(耶鲁网络科学研究所);Yale University(耶鲁大学)
在本文中,我们提出了第一个计算效率高的无投影算法的强盗凸优化(BCO)。我们表明,我们的算法实现了$O(nT^{4/5})$(其中$T$是地平线和$n$是维数)的任何有界凸函数的一致有界梯度的次线性遗憾。我们还评估了我们的算法的性能对基线的合成和真实的数据集二次规划,投资组合选择和矩阵完成问题。
2018-09-07 cs.DS cs.LG math.OC
Stability of Wasserstein projections in convex order via metric extrapolation
The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen(香港中文大学(深圳));University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Inria(法国国家信息与自动化研究所)
本文通过度量外推问题,推导出凸序中W2投影的稳定性估计。
2026-04-13 math.OC math.PR
Randomized projection methods for convex feasibility problems: conditioning and convergence rates
在闭凸集集合的交集中寻找一个点,即凸可行性问题,代表了许多计算问题的主要建模策略。在本文中,我们分析了新的随机重新制定的凸可行性问题,以促进新的算法方案的发展。我们还分析了条件问题的参数使用某些(线性)的正则性假设的个人凸集。然后,我们介绍了一个通用的随机投影算法框架,它扩展到随机设置许多现有的投影计划,设计一般凸可行性问题。我们的一般随机投影算法允许同时在几个集合上进行投影,从而提供了很大的灵活性,可以在并行架构上匹配算法的实现。基于条件参数,除了渐近收敛的结果,我们还得到显式的次线性和线性收敛速率的一般算法框架。
2018-01-15 math.OC
A parallel subgradient projection algorithm for quasiconvex equilibrium problems under the intersection of convex sets
本文研究了双函数关于第二变元拟凸且可行集为有限个凸集的交的平衡问题。我们提出了一个投影算法,其中的投影可以独立地计算到每个组件集。研究了算法的收敛性,并通过一个含仿射分式算子的变分不等式问题的数值算例验证了算法的收敛性.
2020-10-01 math.OC
Minibatch stochastic subgradient-based projection algorithms for solving convex inequalities
本文研究了凸可行性问题,其中可行集是一个(可能是无限个)闭凸集的交集。我们假设每个集合代数地指定为凸不等式,其中相关的凸函数是一般的(可能是不可微的)。为了找到一个点满足所有的凸不等式,我们设计和分析随机投影算法使用特殊的次梯度迭代和外推步长。此外,基于多个约束分量的并行随机观测来执行更新。对于这些小批量随机次梯度投影方法,我们证明了次线性收敛结果,并在一定的线性正则性条件下的功能约束,我们证明了线性收敛速率。我们还推导出条件下,这些速率显式依赖于minibatch大小。据我们所知,这项工作是第一个推导条件,表明当小批量随机次梯度为基础的投影更新有一个更好的复杂性比他们的单样本的变体。
2019-09-26 math.OC
Replacing projection on finitely generated convex cones with projection on bounded polytopes
本文讨论了由生成元有限集生成的多面体凸锥上的投影问题,并将其转化为由原锥简单截断得到的多面体上的投影问题。然后,它可以解决只有两个密切相关的投影到同一个有界多面体。这种方法的计算性能取决于关键工具的效率,用于解决在给定的有限集点的凸包中找到最小范数元素的基本问题。在我们的数值实验中,我们为此使用了在开源系统中实现的专用有限算法,用于矩阵向量计算倍频程。该算法实际上与生成器的数量和它们的维数之间的比例无关,并且当点的数量超过原始问题的维数时,该算法的性能明显优于内置于八度音阶中的活动集变量的通用二次规划算法。
2020-10-23 math.OC
A Linearly Convergent Projection-Free Algorithm for Smooth Convex Sets
针对光滑凸集上光滑强凸函数的极小化问题,提出用梯度计算和支撑切线计算替代昂贵的投影,实现线性收敛,且切线可通过\tilde{O}(d)个成员查询近似,突破了此前仅多面体等集能实现无投影线性收敛的局限。
2026-08-19 math.OC
Minimum L1-distance projection onto the boundary of a convex set: Simple characterization
我们证明了从一个内点到一个凸集的边界的L1-范数的最小距离投影是由一个单一的一维投影实现的。当凸集是一个多面体时,应用这个特征会导致一个基本的极小极大问题或一组容易解决的线性规划,这取决于多面体是作为一组半空间的交集还是作为一组极值点的凸包。结果是一个更容易和更直接的推导特殊情况下的结果,在最近的一篇论文由Briec。
2006-06-18 math.OC
Subgradient method with feasible inexact projections for constrained convex optimization problems
本文提出了一种新的求解不可微约束凸优化问题的不精确投影次梯度方法。该方法将$ε$ -次梯度方法与一个过程相结合,以获得一个可行的不精确投影到约束集。采用众所周知的外源步长,Polyak的步长,和动态步长的方法所产生的序列的渐近收敛的结果和迭代复杂性的界限建立。
2020-06-15 math.OC
A Note on the Convex Hull of Finitely Many Projections of Spectrahedra
分面体是由线性矩阵不等式定义的集合。一个谱面体的投影通常被称为半定可表示集。我们表明,凸包的有限联盟这样的投影再次是一个投影的光谱面体。这改进了Helton和Nie的结果,他们在有界集的情况下证明了相同的结果。
2009-08-24 math.AG math.OC
Improved Regret Bounds for Projection-free Bandit Convex Optimization
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
我们重新审视的挑战,设计在线算法的强盗凸优化问题(BCO),这也是可扩展的高维问题。因此,我们考虑算法是\textit{projection-free},即,基于条件梯度方法,其对可行决策集的唯一访问是通过线性优化预言(与需要潜在地计算昂贵得多的子过程的其他方法相反,诸如计算欧几里德投影)。我们提出了第一个这样的算法,达到$O(T^{3/4})$预期的遗憾只使用$O(T)$整体调用的线性优化预言,在预期中,其中$T$是预测轮数。这比\cite{Karbasi19}最近获得的$O(T^{4/5})$预期后悔界限有所改进,实际上与\textit{full information}设置中无投影在线学习的当前最佳后悔界限相匹配。
2019-10-08 cs.LG math.OC stat.ML
Projections Onto Convex Sets (POCS) Based Optimization by Lifting
提出了两种新的基于凸空间投影(POCS)框架的优化技术,用于求解凸优化和某些非凸优化问题。将最小化问题的维数提升一个,并定义对应于费用函数的集合。如果费用函数是R^N中的凸函数,则对应的集合是R^(N+1)中的凸集。迭代优化方法从R^(N+1)中的任意初始估计开始,并且在最优化问题的每个步骤中以顺序的方式在集合之一上执行正交投影。该方法提供了全局最优解的总变化,过滤变化,l1,和熵费用函数。还通过实验观察到,可以通过使用支撑超平面概念来处理基于lp,p<1的费用函数。
2013-06-13 math.OC
A Conceptual Conjugate Epi-Projection Algorithm of Convex Optimization: Superlinear, Quadratic and Finite Convergence
本文考虑了一个概念性的凸优化算法,它的基础是用近似次微分映射的求根问题代替凸优化问题,而近似次微分映射是通过在共轭函数的上图上的重复投影来求解的。虽然投影问题在有限时空中不是精确可解的,但它可以通过简单的迭代法近似求解到任意精度,该方法使用epigraph的线性支撑函数。因此,它似乎是有用的研究计算特性的理想化版本的算法时,投影上的epigraph精确计算,以估计这种发展的潜在利益。研究的主要结果是:在一般凸情形下,概念算法具有超线性的收敛速率;当目标函数构成强凸函数的超集时,概念算法的收敛速率为二次收敛;当目标函数具有尖锐的极小值时,概念算法的收敛是有限的.在所有情况下,收敛是全局的,不需要目标的可微性。保留字:凸优化,共轭函数,近似次微分,超线性收敛,平方收敛,有限收敛,投影,上图
2018-01-24 math.OC
Order isotonicity of the metric projection onto a closed convex cone
解决度量几何和保序回归问题的基本工具是闭凸锥上的度量投影。这些投影关于给定的阶关系的等渗性有助于求解上述问题。在最近的说明“A。B. Németh和S.Z. Németh:Isotonic regression and isotonic projection。线性代数及其应用,494:80-89(2016)”这个问题是针对坐标排序研究的。这项研究是进一步调查的起点,例如这里提出的调查。考虑了欧几里得空间中由真锥赋予的序关系,并研究了关于这种序关系允许保序度量投影的真锥.
2016-02-15 math.OC
Fast Projection Onto Convex Smooth Constraints
欧氏投影到凸集上是许多约束优化任务中出现的重要问题。不幸的是,在许多情况下,计算投影在计算上要求很高。在这项工作中,我们专注于投影问题的约束是光滑的,约束的数量是显着小于的尺寸。现有的解决这些问题的方法的运行时间是在维度上的立方或在目标精度的倒数上的多项式。相反,我们提出了一个简单而有效的原始-对偶方法,其运行时仅随维度线性缩放,并且仅在目标精度的倒数中以几何学方式缩放。我们根据经验证明了它的性能,并将其与标准基线进行比较。
2021-09-20 math.OC
A generalized projection-based scheme for solving convex constrained optimization problems
针对一般凸约束最优化问题,提出了一种新的基于投影的算法实现。一般的思想是通过从上面迭代地约束目标函数,直到可行性问题不一致,将原始的最优化问题转换为一系列可行性问题。对于每一个可行性问题,人们可以应用任何现有的投影方法来解决它。特别是,该计划允许使用次梯度投影,而不需要精确的投影到现有的类似方法的约束集。我们还将新引入的优越化的概念,优化制定和比较其性能,我们的计划。我们提供了一些数值结果凸二次检验问题以及现实生活中的最优化问题来自医疗规划。
2018-03-15 math.OC
Sum-Rate Maximization via Convex Optimization Using Subgradient Projections Onto Nonlinear Spectral Radius Constraint Sets
Nagaoka University of Technology(长冈技术科学大学);Fraunhofer Heinrich Hertz Institute(弗劳恩霍夫海因里希赫兹研究所)
本文提出了一种基于子梯度投影的凸优化方法,用于在非线性谱半径约束集上实现总速率最大化,适用于无细胞网络等实际场景。
2026-02-25 math.OC
Analysis of the convergence rate for the cyclic projection algorithm applied to basic semi-algebraic convex sets
本文研究了循环投影算法在许多基本半代数凸集上的收敛速率。我们建立了一个显式的收敛速度估计,它依赖于生成基本半代数凸集的多项式的最大次数和底层空间的维数。我们实现我们的结果,利用基本的半代数凸集的代数结构。
2013-11-19 math.FA math.OC
Projection-free Adaptive Regret with Membership Oracles
Google AI Princeton(谷歌AI普林斯顿);Princeton University(普林斯顿大学);UC Berkeley(加州大学伯克利分校)
在在线凸优化的框架中,大多数迭代算法需要计算到凸集上的投影,这在计算上是昂贵的。为了解决这个问题,HK 12提出了无投影方法的研究,用更便宜的计算取代投影。最常见的方法是基于Frank-Wolfe方法,该方法使用线性优化计算代替投影。GK 22最近的工作给出了基于Frank Wolfe方法的无投影算法的次线性自适应后悔保证。在这项工作中,我们给出了无投影算法,是基于不同的技术,灵感来自Mhammedi 22,取代投影集成员计算。我们提出了一个简单的懒惰的基于梯度的算法与Minkowski正则化,达到近最佳的自适应遗憾界。对于一般的凸损失函数,我们改进了以前的自适应遗憾界从$O(T^{3/4})$到$O(\sqrt{T})$,并进一步到紧的区间相关界$\tilde{O}(\sqrt{I})$,其中$I$表示区间长度。对于强凸函数,我们使用无投影算法获得了第一个多对数自适应遗憾界。
2022-12-14 cs.LG math.OC stat.ML
Random Multi-Constraint Projection: Stochastic Gradient Methods for Convex Optimization with Many Constraints
Princeton University(普林斯顿大学);Tsinghua University(清华大学)
考虑受大量约束的凸优化问题。我们专注于随机问题,其中的目标采取期望值的形式和可行集是大量的凸集的交集。我们提出了一类算法,同时执行随机梯度下降和随机可行性更新。在每次迭代中,算法将一些投影点采样到所有约束的随机选择的小子集上。三种可行性更新方案被认为是:平均在随机投影点,投影到最远的样本,投影到一个特殊的多面体集构造的基础上样本点。我们证明了这些算法的几乎处处收敛性,并分别分析了迭代的可行性误差和最优性误差。我们提供了新的收敛速度基准随机一阶优化与许多约束。速率分析和数值实验表明,该算法使用多面体集投影方案是已知算法中最有效的一个。
2015-11-12 cs.LG math.OC stat.ML
Computing the recession cone of a convex upper image via convex projection
本文提出通过凸投影计算无界凸向量优化问题上图像回收锥的新方法,利用对偶关系求解投影问题,适用于半定、二次及线性向量优化问题。
2023-09-04 math.OC
Parallel Polyhedral Projection Method for the Convex Feasibility Problem
本文提出3PM和A3PM方法求解凸可行性问题,通过平行投影与多面体投影两阶段迭代,在无正则性假设下证明全局收敛,并在特定条件下证明线性或超线性收敛,数值实验显示其优于现有方法。
2025-06-26 math.OC
A unified analysis of convex and non-convex lp-ball projection problems
投影到$\ell_p$范数球上的任务在统计学和机器学习中无处不在,然而用于这样做的可操作算法的可用性在很大程度上限于$p = \left\{ 0, 1,2, \infty \right\}$的特殊情况。在本文中,我们介绍了新的,可扩展的方法投影到$\ell_p$球一般$p>0$。对于$p \geq1 $,我们通过对偶牛顿法求解一元拉格朗日对偶。然后,我们仔细设计了一个二分法的$p<1$,提出了理论和经验证据的零或一个小的二元差距在非凸的情况下。我们的贡献的成功是彻底的经验评估,并应用于大规模的正则化多任务学习和压缩感知。
2022-03-02 math.OC
Formulation of Weighted Average Smoothing as a Projection of the Origin onto a Convex Polytope
我们的研究重点是确定加权移动平均平滑平方损失下的最佳权重窗口。我们发现,存在一个最佳的权重窗口,是对称的中心。我们研究了一类锥形权重窗口,其权重随着远离中心而减小。我们制定相应的最小二乘问题作为一个二次规划,最后作为一个投影的原点到凸多面体。此外,当输入数据满足某些条件时,我们提供了一些最佳窗口的解析解。
2023-03-19 cs.LG eess.SP math.OC
Zero-Convex Functions, Perturbation Resilience, and Subgradient Projections for Feasibility-Seeking Methods
凸可行性问题(CFP)是各个科学领域中许多问题建模的核心。次梯度投影方法是求解CFP的重要工具,因为它们允许使用次梯度计算而不是正交投影到问题的各个集合上。在实希尔伯特空间中,我们证明了序列次梯度投影方法是抗扰动的。我们的意思是,在适当的条件下,由该方法产生的序列弱收敛,有时也强收敛到可行性问题的给定子集的交叉点,尽管在每个迭代步骤中允许某些扰动。与以往的工作解决凸可行性问题,涉及的功能,导致可行性问题的子集,不需要是凸的。相反,我们允许它们属于满足较弱条件的更广泛和更丰富的函数类,我们称之为“零凸性”。这个类,这是介绍和讨论这里,持有承诺,以解决最优化问题在各个领域,特别是在非光滑和非凸优化。这项研究的相关性,近似最小化和最近的优越化方法约束优化的解释。
2014-05-07 math.OC
Revisiting Projection-free Online Learning: the Strongly Convex Case
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
无投影优化算法主要基于经典的Frank-Wolfe方法,近年来在机器学习社区中获得了极大的兴趣,因为它们能够处理在许多应用中流行的凸约束,但是对于这些凸约束,计算投影在高维设置中通常在计算上是不切实际的,因此禁止使用大多数标准的基于投影的方法。特别是,一个显着的研究工作投入了无投影方法的在线学习。在本文中,我们重新审视了Hazan和Kale \cite{Hazan12}提出的在线Frank-Wolfe(OFW)方法,并填补了多年来未被注意到的空白:OFW在强凸函数上实现了更快的$O(T^{2/3})$速度(与标准的$O(T^{3/4})$相反,对于凸但不是强凸函数),其中$T$是序列长度。这有点令人惊讶,因为众所周知,对于离线优化,一般来说,强凸性不会导致Frank-Wolfe的更快速度。我们还重新审视了强凸性下的bandit设置,并证明了$\tilde O(T^{2/3})$(而不是没有强凸性的$O(T^{3/4})$)的一个类似的界。因此,在目前的事态,最好的投影自由的上界的全信息和强盗设置强凸和非光滑的功能匹配的对数因子在$T$。
2021-02-23 cs.LG math.OC
The method of Bregman projections in deterministic and stochastic convex feasibility problems
在这项工作中,我们研究的方法Bregman预测确定性和随机凸可行性问题的三种类型的控制序列的选择集在算法过程中:贪婪,随机和自适应随机。我们深入分析仿射可行性问题的情况下,所提出的方法产生的迭代收敛Q-线性,并提供明确的全局和局部收敛速度。本文工作一方面概括了基于正交投影方法的线性系随机化求解方法的最新进展。另一方面,我们的研究结果产生的全局和局部Q-线性收敛速度的Sinkhorn和Greenhorn算法在离散熵正则化最优输运,第一次,即使在多边际设置。
2021-01-05 math.OC
Global convergence and acceleration of projection methods for feasibility problems involving union convex sets
本文针对并凸集可行性问题建立经典投影算法的全局收敛理论,并据此推导稀疏仿射可行性与含 $P$-矩阵线性互补问题的收敛条件,同时提出有收敛保证且数值上更高效的加速算法。
2023-07-15 math.OC
Inexact Primal-Dual Gradient Projection Methods for Nonlinear Optimization on Convex Set
School of Information Science and Technology, ShanghaiTech University(上海科技大学信息科学与技术学院);Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海微系统与信息技术研究所);University of Washington(华盛顿大学);Tongji University(同济大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
针对凸集约束下的非线性最优化问题,提出了一种新的原始-对偶非精确梯度投影法。该方法每次迭代只需要不精确地计算投影到凸集上,从而减少了每次迭代投影的计算量。这一特点是有吸引力的,特别是解决问题的预测是计算上不容易计算。在较宽松的假设下,证明了最优性残差的整体收敛保证和O(1/k)的遍历收敛速度.我们将我们提出的策略应用于l1球约束问题。数值结果表明,我们的非精确梯度投影法求解l1-ball约束问题比精确方法更有效。
2019-11-18 cs.LG math.OC
Deconvolution Using Projections Onto The Epigraph Set of a Convex Cost Function
提出了一种新的基于凸代价函数在上图集上的正交投影的反卷积算法。在该算法中,最小化问题的维数被提升了一个,并定义了对应于成本函数的集合。由于所使用的成本函数是$R^N$中的凸函数,因此相应的上图集也是$R^{N+1}$中的凸集。去卷积算法从$R^{N+1}$中的任意初始估计开始。在迭代算法的每个步骤中,首先对epigraphs执行反卷积投影,然后以顺序方式对与成本函数相关联的约束集之一执行正交投影。该方法为总变差、$\ell_1$、$\ell_2$和熵成本函数提供全局最优解。
2014-02-24 cs.DS math.OC
A new projection method for finding the closest point in the intersection of convex sets
本文提出了一种新的迭代投影方法,用于求希尔伯特空间中凸集交中与任意点最近的点。这种方法,被称为AAMR平均交替修改的反射,可以被看作是一个适当的修改道格拉斯-Rachford方法,产生一个解决方案的最佳逼近问题。在感兴趣的点的约束规格下,我们证明了该方法的强收敛性。实际上,所谓的强CHIP充分地刻画了AAMR方法对空间中每一点的收敛性。我们报告了一些有前途的数值实验,我们比较AAMR对其他投影方法的性能,以找到最接近的点对有限维子空间的交集。
2017-09-05 math.OC
Signal Reconstruction Framework Based On Projections Onto Epigraph Set Of A Convex Cost Function (PESC)
Bilkent University(比尔肯特大学);Memorial Sloan Kettering Cancer Center(纪念斯隆·凯特琳癌症中心)
提出了一种基于凸费用函数在上图集上的正交投影的信号处理框架。以这种方式,可以使用公知的投影到凸集(POCS)方法来解决凸优化问题。该算法将最小化问题的维数提升1,并定义了一个对应于费用函数上图的凸集。如果费用函数是$R^N$中的凸函数,则相应的epigram集也是R^{N+1}中的凸集。PESC方法为基于全变差(TV)、滤波变差(FV)、L_1、L_2和熵费用函数的凸优化问题提供了全局最优解。在本文中,基于PESC的去噪和压缩感知算法的开发。给出了仿真实例。
2014-02-10 cs.CV math.OC
Denoising Using Projection Onto Convex Sets (POCS) Based Framework
提出了两种新的基于凸空间投影(POCS)框架的凸优化方法。将最小化问题的维数提升一个,并定义对应于成本函数的集合。如果代价函数是R^N中的凸函数,则对应的集合也是R^{N+1}中的凸集。迭代优化方法从R^{N+1}中的任意初始估计开始,并且在优化问题的每个步骤中以顺序方式在其中一个集合上执行正交投影。该方法在总变差(TV)、滤波变差(FV)、L_1和熵代价函数中提供全局最优解。提出了一种新的基于TV框架的去噪算法。新算法不需要对正则化参数进行任何调整。给出了仿真实例。
2013-09-03 cs.DS math.OC
Single-Projection Procedure for Infinite Dimensional Convex Optimization Problems
本文研究实 Hilbert 空间中可由单次投影求解的凸优化问题,引入约束集“尖锐性”性质,将已有线性规划结果推广到多解、无严格互补性及非线性凸约束情形,并给出投影成为解所需距离的定量估计。
2024-04-09 math.OC
Convexification with bounded gap for randomly projected quadratic optimization
基于Johnson-Lindenstrauss引理的随机投影技术用于随机聚集最优化问题的约束或变量,同时近似保持其最优值,从而导致较小规模的最优化问题。D 'Ambrosio等人将随机投影应用于二次最优化问题,以减少决策变量的数量。虽然问题规模变小了,但如果原始问题是非凸的,那么投影问题几乎肯定也是非凸的,因此很难解决。本文针对非凸二次最优化问题的非凸性可以通过随机投影得到缓解这一事实,通过将其归结为一个较小规模的凸问题,找到了该问题的近似全局最优值.据我们所知,我们的论文是第一个将随机投影用于非凸优化问题的凸化。本文研究了一类非凸优化问题的最优解与其凸化随机投影问题的最优解之间的逼近误差。
2021-07-12 math.OC
Smoothing Algorithms for Computing the Projection onto a Minkowski Sum of Convex Sets
本文研究了从一点到一般凸集的Minkowski和上的投影的计算问题,从而计算出最小距离。我们的方法是基于最小范数对偶定理最初由Nirenberg和Nesterov平滑技术。它示出的投影点到一个Minkowski的集合和可以表示为点的组成集的总和,使在这些点上,所有的集合共享相同的法向量,这是负的对偶解。所提出的NESMINO算法改进了Gilbert的$O(\frac{1}ε)$的迭代次数的理论界[SIAM J. Med.,第4卷,第100页。61- 80,1966]到$O\left(\frac{1}{\sqrtε}\ln(\frac{1}ε)\right)$,其中$ε$是目标函数的期望精度。此外,该算法还提供了每个组件集上的点,使得它们的总和等于投影点。
2018-01-25 math.OC
Projection-Free Optimization on Uniformly Convex Sets
Frank-Wolfe方法以一般的次线性速度$\mathcal{O}(1/T)$求解光滑约束凸优化问题,并且它(或它的变体)对于两类基本约束(多面体和强凸集)具有加速的收敛速度。一致凸集非平凡地从属于强凸集,并形成机器学习和信号处理中经常遇到的各种各样的\textit{curved}凸集。例如,$\ell_p$ -球对于所有$p > 1$都是一致凸的,但仅对于$p\in]1,2]$是强凸的。我们表明,这些集系统地诱导加速收敛速度的原始弗兰克-沃尔夫算法,连续插值之间的已知速率。我们的加速收敛速度强调,是约束集的曲率-而不仅仅是它们的强凸性-导致加速的收敛速度。这些结果也重要地突出了Frank-Wolfe算法是适应更一般的约束集结构,从而解释更快的经验收敛。最后,我们还显示了加速收敛速度时的集合是局部一致凸的,并提供类似的结果在线线性最优化。
2020-06-16 math.OC
A Projection-Free Method for Solving Convex Bilevel Optimization Problems
针对内层极小值集不显式的凸双层优化问题,提出仅需基域线性优化预言机的无投影方法,证明其内外层收敛速率为O(t^{-1/2}),额外假设下可加速,且通过数值研究验证了性能。
2024-10-09 math.OC
Approximations of convex bodies by polytopes and by projections of spectrahedra
本文证明了对R^d中的任一紧集B和对任意n>0,存在B的有限子集X,其点为|X| =d^{O(1/epsilon ^2)},使得X上的任一线性函数ell:R^d --> R的最大绝对值在λ sqrt{d}的因子内逼近B上的ell的最大绝对值.本文还讨论了用谱面投影逼近凸体,即用正半定矩阵的锥的截面在仿射子空间上的投影逼近凸体。
2012-04-12 math.FA math.MG math.OC
Adaptive Conditional Gradient Sliding: Projection-Free and Line-Search-Free Acceleration
Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo(东京大学大学院信息学理工学研究科)
自适应条件梯度滑动方法通过自适应步长和LMO实现无投影和线搜索的加速凸优化
2026-07-23 math.OC
Projection-Free Algorithms for Nonsmooth Stochastic Convex-Concave Saddle-Point Problems
Cornell University(康奈尔大学)
本文针对非光滑随机凸-凹鞍点问题,提出模块化单循环无投影算法,利用线性最小化预言机直接处理非光滑性,达到O(ε^-2)迭代复杂度并证明极小极大最优性。
2026-09-29 math.OC
Projection: A Unified Approach to Semi-Infinite Linear Programs and Duality in Convex Programming
Fourier-Motzkin消去法是一种求解有限线性规划的投影算法。本文将Fourier-Motzkin消去法推广到半无限线性规划,即具有无穷多个变量和无穷多个约束的线性规划。应用投影导致新的刻画的重要性质的原始对偶对半无限的程序,如零对偶间隙,可行性,有界性,可解性。将傅立叶-莫茨金消去法推广到半无限线性规划,得到了一种新的变量分类,用于确定对偶间隙的存在性。特别是,作者称之为脏变量的存在可能导致二元差距。我们的方法在有限维凸优化中有有趣的应用。例如,零对偶间隙的充分条件,如斯莱特点的存在,被减少到保证没有脏变量。这导致了零对偶的这种充分条件的全新证明。
2014-04-29 math.OC
A low-cost alternating projection approach for a continuous formulation of convex and cardinality constrained optimization
我们考虑凸约束最优化问题,也包括基数约束。基数约束的最优化问题是一类复杂的数学规划问题,通常采用离散最优化的全局优化方法求解。我们假设由凸约束定义的区域可以被写为凸集的有限集合的交集,使得投影到它们中的每一个上是容易且廉价的(例如,盒、超平面或半空间)。利用最近开发的连续重新制定,放松基数约束,我们提出了一个专门的惩罚梯度投影方案结合交替投影的想法来解决这些问题。为了说明组合方案,我们集中在标准的均值方差投资组合最优化问题,我们只能投资于一个预先确定的有限数量的资产。对于这些基数约束的投资组合问题,我们提出了一个数值研究的各种数据集,涉及现实世界的资本市场指数从主要股票市场。在这些数据集上,我们说明了所提出的计划的计算性能,以产生不同的值的有限数量的允许资产的有效边界。
2022-09-06 math.OC
Projection-Free Online Convex Optimization via Efficient Newton Iterations
本文提出一种利用自和谐障碍函数和高效牛顿迭代的无投影在线凸优化算法,通过利用牛顿迭代稳定性减少矩阵求逆次数,实现最先进遗憾界。
2023-06-19 cs.LG math.OC
Projection-based curve pattern search for black-box optimization over smooth convex sets
本文提出一种基于曲线的模式搜索算法框架,用于在光滑凸集上优化黑箱函数,证明了算法在光滑问题上的优越性。
2025-11-14 math.OC
An Adaptive Parameter-free and Projection-free Restarting Level Set Method for Constrained Convex Optimization Under the Error Bound Condition
针对约束凸优化,提出一种基于无投影次梯度的无参数水平集方法,通过动态重启各水平参数副本以适配误差界条件,实现加速收敛,数值实验优于基准方法。
2025-10-15 math.OC
Projection-Free Non-Smooth Convex Programming
本文提出无投影的非光滑凸优化算法,通过乐观原始-对偶更新和局部线性优化预言机,分别对Lipschitz和强凸目标实现最优误差界,并消除对数因子。
2026-09-15 math.OC
Alternating Linear Minimization: Revisiting von Neumann's alternating projections
Zuse Institute Berlin(柏林齐布研究所);Institute of Mathematics, Technische Universität Berlin(柏林工业大学数学研究所);Department of Mathematics, ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院数学系)
本文提出一种在仅能使用线性最小化算子的情况下,通过交替投影找到两个凸集交集的算法,扩展了冯·诺依曼经典结果的应用范围。
2026-04-08 math.OC
Projection-Free Online Convex Optimization with Stochastic Constraints
KAIST(韩国科学技术院);The University of Sydney(悉尼大学)
针对具有随机约束的在线凸优化问题,本文提出了一种通用的在线原始-对偶无投影框架,并推导出多种设定下的次线性遗憾与约束违背界,在平滑与随机强对偶条件下进一步优化了约束违背的渐近增长率。
2023-05-16 cs.LG math.OC