Sharp global convergence guarantees for iterative nonconvex optimization with random data

数学 初始化 次梯度方法 数学优化 序列(生物学) 收敛速度 高斯分布 应用数学 算法 计算机科学 生物 量子力学 物理 遗传学 频道(广播) 计算机网络 程序设计语言
作者
Kabir Aladin Chandrasekher,Ashwin Pananjady,Christos Thrampoulidis
出处
期刊:Annals of Statistics [Institute of Mathematical Statistics]
卷期号:51 (1) 被引量:3
标识
DOI:10.1214/22-aos2246
摘要

We consider a general class of regression models with normally distributed covariates, and the associated nonconvex problem of fitting these models from data. We develop a general recipe for analyzing the convergence of iterative algorithms for this task from a random initialization. In particular, provided each iteration can be written as the solution to a convex optimization problem satisfying some natural conditions, we leverage Gaussian comparison theorems to derive a deterministic sequence that provides sharp upper and lower bounds on the error of the algorithm with sample splitting. Crucially, this deterministic sequence accurately captures both the convergence rate of the algorithm and the eventual error floor in the finite-sample regime, and is distinct from the commonly used "population" sequence that results from taking the infinite-sample limit. We apply our general framework to derive several concrete consequences for parameter estimation in popular statistical models including phase retrieval and mixtures of regressions. Provided the sample size scales near linearly in the dimension, we show sharp global convergence rates for both higher-order algorithms based on alternating updates and first-order algorithms based on subgradient descent. These corollaries, in turn, reveal multiple nonstandard phenomena that are then corroborated by extensive numerical experiments.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Zachary完成签到,获得积分10
1秒前
风信子deon01完成签到,获得积分10
1秒前
ziyu发布了新的文献求助10
2秒前
王小明完成签到,获得积分10
2秒前
Kao应助于子杰采纳,获得10
3秒前
Marilyn叶发布了新的文献求助10
3秒前
时笙发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
栗子熊完成签到,获得积分10
4秒前
lululu发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
潇湘夜雨完成签到,获得积分10
6秒前
许迪发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Crazyhhb完成签到,获得积分10
8秒前
普通人发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
WWW关闭了WWW文献求助
9秒前
jiachun发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
-Me完成签到 ,获得积分10
9秒前
CodeCraft应助悠游书浪采纳,获得10
10秒前
11秒前
逆天了呀完成签到,获得积分10
11秒前
Polymer72应助hll采纳,获得10
13秒前
汉堡包应助yang采纳,获得10
14秒前
香云完成签到,获得积分10
15秒前
心随风飞完成签到,获得积分10
16秒前
一往而深完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
于子杰发布了新的文献求助10
18秒前
我是猫完成签到,获得积分10
18秒前
iHateTheWorld完成签到,获得积分10
19秒前
ssss完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
21秒前
有魅力的乐珍完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
欣喜的人龙完成签到 ,获得积分10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7045682
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8711808
关于积分的说明 18447203
捐赠科研通 6559239
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3118287
关于科研通互助平台的介绍 2203900
邀请新用户注册赠送积分活动 2093736