国防科技大学卢孟龙等:正则风险最小化的小批量割平面法
中文摘要:
虽然最近求解非凸问题的研究十分热门,尤其在机器学习需要可解释性模型情况下,凸优化仍然重要。求解凸问题可得到全局最优解,故而最终模型可用数学方法解释。通常为防止过度拟合,凸问题被重新描述为一个正则风险最小化问题。无论目标函数是否可微,割平面法是求解凸问题最佳方法之一。然而,割平面法及其变体无法充分应对大规模密集型数据,因为这些算法每次迭代都需访问整个数据集,大大增加了计算负担和内存成本。为解决这一问题,提出一种新的小批量割平面法。该算法通过对小批量采样数据进行计算,得到估计切割平面用于迭代,使其能处理大规模数据。此外,小批量割平面法使用“sink”算子检测和调整噪声估计以保证收敛性。在大量实际数据集上的数值实验证明了小批量割平面法有效性,收敛速度优于正则风险最小化的bundle法和普遍使用的随机梯度下降法。关键词:
机器学习;优化方法;梯度法;割平面法作者:
卢孟龙,乔林波,冯大为,李东升,卢锡城 单位: 国防科技大学并行与分布处理国家重点实验室,中国长沙市,410073 本文引用格式: Meng-long Lu, Lin-bo Qiao, Da-wei Feng, Dong-sheng Li, Xi-cheng Lu, 2019. Mini-batch cutting plane method for regularized risk minimization. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, 20(11):1551-1563.https://doi.org/10.1631/FITEE.1800596 |
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Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering(简称FITEE,中文名《信息与电子工程前沿(英文)》,ISSN 2095-9184,CN 33-1389/TP)是信息电子类综合性英文学术月刊,SCI-E、EI收录,最新影响因子1.033。前身为2010年创办的《浙江大学学报英文版C辑:计算机与电子》,2015年更为现名,现为中国工程院信息与电子工程学部唯一院刊。覆盖计算机、信息与通信、控制、电子、光学等领域。文章类型包括研究论文、综述、个人视点、评述等。现任主编为中国工程院院士潘云鹤、卢锡城,实行国际同行评审制,初次转达意见一般在2~3个月内。文章一经录用将快速在线。
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