A New First-Order Algorithmic Framework for Optimization Problems with Orthogonality Constraints

数学 斯蒂弗尔流形 数学优化 梯度下降 正交性 欧几里得空间 坐标下降 迭代函数 歧管(流体力学) 还原(数学) 静止点 降维 投影(关系代数) 功能(生物学) 应用数学 算法 计算机科学 组合数学 纯数学 数学分析 几何学 人工智能 工程类 人工神经网络 机器学习 生物 机械工程 进化生物学
作者
Bin Gao,Xin Liu,Xiaojun Chen,Ya-xiang Yuan
出处
期刊:Siam Journal on Optimization [Society for Industrial and Applied Mathematics]
卷期号:28 (1): 302-332 被引量:67
标识
DOI:10.1137/16m1098759
摘要

In this paper, we consider a class of optimization problems with orthogonality constraints, the feasible region of which is called the Stiefel manifold. Our new framework combines a function value reduction step with a correction step. Different from the existing approaches, the function value reduction step of our algorithmic framework searches along the standard Euclidean descent directions instead of the vectors in the tangent space of the Stiefel manifold, and the correction step further reduces the function value and guarantees a symmetric dual variable at the same time. We construct two types of algorithms based on this new framework. The first type is based on gradient reduction including the gradient reflection (GR) and the gradient projection (GP) algorithms. The other one adopts a columnwise block coordinate descent (CBCD) scheme with a novel idea for solving the corresponding CBCD subproblem inexactly. We prove that both GR/GP with a fixed step size and CBCD belong to our algorithmic framework, and any clustering point of the iterates generated by the proposed framework is a first-order stationary point. Preliminary experiments illustrate that our new framework is of great potential.

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
R18686226306发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
ppprotein发布了新的文献求助10
4秒前
核桃应助高兴的万宝路采纳,获得30
4秒前
4秒前
bai发布了新的文献求助10
4秒前
hhyy发布了新的文献求助10
6秒前
9秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
完美的翼应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
自由无敌完成签到,获得积分10
14秒前
初景应助百宝采纳,获得20
14秒前
淡淡智宸完成签到,获得积分10
15秒前
大海发布了新的文献求助10
15秒前
wer发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
淡淡智宸发布了新的文献求助10
18秒前
忧郁井完成签到,获得积分20
18秒前
19秒前
Jasper应助R18686226306采纳,获得10
19秒前
19秒前
www完成签到,获得积分10
19秒前
ppprotein完成签到,获得积分10
21秒前
molihuakai应助指尖之外采纳,获得10
22秒前
下雨天完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Organic Reactions, Volume 118 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 7139744
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8787908
关于积分的说明 18577282
捐赠科研通 6728279
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3155271
关于科研通互助平台的介绍 2282619
邀请新用户注册赠送积分活动 2129692