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          干貨書!基于單調(diào)算子的大規(guī)模凸優(yōu)化

          共 1432字,需瀏覽 3分鐘

           ·

          2022-07-30 16:45

          來源:專知

          本文為書籍,建議閱讀5分鐘

          本書為一階凸優(yōu)化方法提供了強(qiáng)大的更高層次的見解。




          我們寫這本書是為了分享一個優(yōu)雅的視角,它為一階凸優(yōu)化方法提供了強(qiáng)大的更高層次的見解。一階凸優(yōu)化方法更有效地解決大規(guī)模優(yōu)化問題的研究始于20世紀(jì)60年代和70年代,但當(dāng)時該領(lǐng)域的重點是二階方法,后者更有效地解決較小的問題。21世紀(jì)初,隨著計算能力的提高和大數(shù)據(jù)的可用性,一階優(yōu)化方法成為主流。在這個現(xiàn)代時代,作者進(jìn)入優(yōu)化領(lǐng)域,發(fā)現(xiàn)(但沒有發(fā)明)上述觀點,我們希望通過本書分享它。

          https://large-scale-book.mathopt.com/
          我們的目標(biāo)是通過單調(diào)算子的抽象對凸優(yōu)化算法進(jìn)行統(tǒng)一的分析。



          這本書是為數(shù)學(xué)家和工程師準(zhǔn)備的。我們通過展示抽象是優(yōu)雅的,并且在某些方面具有挑戰(zhàn)性(有趣)來吸引數(shù)學(xué)家。我們呼吁工程師,用戶的優(yōu)化,與簡單的技術(shù)和算法的多樣性。在一些例子中,我們遇到過只知道梯度下降和ADMM的工程師,它們雖然很強(qiáng)大,但并不是普遍可行或最佳的選擇。這本書使讀者能夠選擇甚至設(shè)計最適合任何給定問題的分割方法。對讀者的背景要求是對高級微積分、線性代數(shù)、基本概率以及凸分析的基本概念有良好的了解,這些知識涉及到Boyd和Vandenberghe的凸優(yōu)化的第2章到第5章的凸集、凸函數(shù)、凸優(yōu)化問題和凸對偶。(數(shù)學(xué))分析和測量理論的概率論背景是有幫助的,但不是必要的。非正式地,這本書預(yù)設(shè)了對凸優(yōu)化的興趣,并欣賞它作為一個有用的工具。為了使討論簡明扼要,我們將重點放在優(yōu)化算法上,而不是討論算法解決的優(yōu)化問題的工程和科學(xué)起源。


          • Announcement
          • Introduction and Preliminaries
          • Monotone operators and base splitting schemes 
            • Set-valued operators
            • Monotone operators
            • Nonexpansive and averaged operators, Fixed-point iteration
            • Resolvent
            • Proximal point method, Operator splitting
            • Variable metric methods
          • Primal-dual methods
            • Infimal postcomposition technique
            • Dualization technique
            • Variable metric technique
            • Gaussian Elimination Technique
            • Linearization technique
          • Parallel computing
          • Stochastic coordinate update methods
          • Asynchronous coordinate update methods 
          • Stochastic optimization
          • ADMM-type methods 
            • FLiP-ADMM
            • Derived ADMM-type methods
          • Duality in splitting methods 
          • Maximality and monotone operator theory 
          • Distributed and decentralized optimization
          • Acceleration
          • Scaled relative graphs





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