The fluctuation effect of gradient expectation and variance caused by parameter update between consecutive iterations is neglected or confusing by current mainstream gradient optimization algorithms.Using this fluctuation effect, combined with the stratified sampling strategy, this paper designs a novel \underline{M}emory \underline{S}tochastic s\underline{T}ratified Gradient Descend(\underline{MST}GD) algorithm with an exponential convergence rate. Specifically, MSTGD uses two strategies for variance reduction: the first strategy is to perform variance reduction according to the proportion p of used historical gradient, which is estimated from the mean and variance of sample gradients before and after iteration, and the other strategy is stratified sampling by category. The statistic \ $\bar{G}_{mst}$\ designed under these two strategies can be adaptively unbiased, and its variance decays at a geometric rate. This enables MSTGD based on $\bar{G}_{mst}$ to obtain an exponential convergence rate of the form $\lambda^{2(k-k_0)}$($\lambda\in (0,1)$,k is the number of iteration steps,$\lambda$ is a variable related to proportion p).Unlike most other algorithms that claim to achieve an exponential convergence rate, the convergence rate is independent of parameters such as dataset size N, batch size n, etc., and can be achieved at a constant step size.Theoretical and experimental results show the effectiveness of MSTGD


翻译:连续迭代之间的参数更新导致的梯度期望和差异的波动效应被当前主流梯度优化算法忽略或混淆。 使用这种波动效应,加上分层取样策略,本文设计了一个新的新颖的下线( 下线) 和下线( S} 下线) 和下线 { T} 批准的渐变调调降( 下线 { MST} GD) 算法, 以指数趋同率 。 具体地说, MSTGD 使用两种战略来减少差异: 第一个战略是根据使用的历史梯度的 p 比例来减少差异, 该比例是根据迭代前后样本梯度的平均值和差异估算的。 在这两种战略下设计的统计 \ $\ bar{ G\\\\\ 下线 下线 线 和 线性调调调调调调调调调调 。 以 $\ lam_ k_ k_ 节调和 leg_ 美元 的递增调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调调

0
下载
关闭预览

相关内容

剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
47+阅读 · 2021年1月20日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
169+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3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
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员