This paper primarily focuses on computing the Euclidean projection of a vector onto the $\ell_{p}$ ball in which $p\in(0,1)$. Such a problem emerges as the core building block in statistical machine learning and signal processing tasks because of its ability to promote sparsity. However, efficient numerical algorithms for finding the projections are still not available, particularly in large-scale optimization. To meet this challenge, we first derive the first-order necessary optimality conditions of this problem using Fr\'echet normal cone. Based on this characterization, we develop a novel numerical approach for computing the stationary point through solving a sequence of projections onto the reweighted $\ell_{1}$-balls. This method is practically simple to implement and computationally efficient. Moreover, the proposed algorithm is shown to converge uniquely under mild conditions and has a worst-case $O(1/\sqrt{k})$ convergence rate. Numerical experiments demonstrate the efficiency of our proposed algorithm.


翻译:本文主要侧重于计算 $\ ell ⁇ p} $ p\ $ ball 的向量的 Euclide 投影, 以 $ p\ $( 0. 1 ) 美元 。 这个问题是统计机学习和信号处理任务的核心构件, 因为它能够促进空间。 然而, 寻找预测的高效数字算法仍然缺乏, 特别是在大规模优化的情况下。 为了迎接这一挑战, 我们首先使用 Fr\ echet 普通锥体来得出这一问题的第一阶点必要的最佳条件。 基于此特性, 我们开发了一种新的数字方法, 通过在重标值 $\ ell ⁇ 1} $ 球上找到一系列的预测来计算固定点。 这个方法实际上很容易执行, 并且计算有效 。 此外, 拟议的算法显示在温和条件下是独特的, 并且具有最差的 $O1/\ sqrt{k} 集合率 。 。 根据此特性, 我们的数值实验显示了我们提议的算法的效率 。

0
下载
关闭预览

相关内容

【开放书】《矩阵流形优化算法》,241页pdf
专知会员服务
93+阅读 · 2021年7月3日
专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
机器学习组合优化
专知会员服务
106+阅读 · 2021年2月16日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
25+阅读 · 2019年10月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26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
【计算机类】期刊专刊/国际会议截稿信息6条
Call4Papers
3+阅读 · 2017年10月13日
Arxiv
12+阅读 · 2021年3月24日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
条件GAN重大改进!cGANs with Projection Discriminator
CreateAMind
8+阅读 · 2018年2月7日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26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
【计算机类】期刊专刊/国际会议截稿信息6条
Call4Papers
3+阅读 · 2017年10月13日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员