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
阿明完成签到,获得积分10
1秒前
a怪完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
绿色瓶子发布了新的文献求助10
4秒前
xin完成签到 ,获得积分20
5秒前
兔先生发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
洗月完成签到 ,获得积分10
7秒前
自由月亮完成签到,获得积分10
7秒前
以利沙完成签到 ,获得积分10
7秒前
yuebaoji发布了新的文献求助10
7秒前
majf完成签到,获得积分10
8秒前
CodeCraft应助我想看文章采纳,获得10
11秒前
积极以云发布了新的文献求助10
12秒前
旺仔QQ完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
玩命的书兰完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
诚心元菱完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
linn发布了新的文献求助30
24秒前
敏感寒云完成签到,获得积分10
24秒前
leftarrow完成签到,获得积分10
25秒前
隐形曼青应助ling_lz采纳,获得10
28秒前
Bonnie完成签到 ,获得积分10
28秒前
30秒前
yaya发布了新的文献求助10
33秒前
33完成签到 ,获得积分10
34秒前
先字母完成签到,获得积分10
34秒前
Jeremy完成签到 ,获得积分10
35秒前
向日葵完成签到,获得积分10
35秒前
嗒嗒完成签到,获得积分10
36秒前
专注若蕊完成签到,获得积分10
37秒前
dangdang完成签到 ,获得积分10
37秒前
科研通AI6.4应助Hoshieko采纳,获得10
38秒前
39秒前
yaya完成签到,获得积分10
41秒前
梅花K完成签到,获得积分10
42秒前
shime完成签到,获得积分10
42秒前
Miranda发布了新的文献求助10
43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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Roms fliessende Grenzen : Archäologische Landesausstellung Nordrhein-Westfalen 1000
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
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 7425320
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9028389
关于积分的说明 19231836
捐赠科研通 7054039
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3235664
关于科研通互助平台的介绍 2399112
邀请新用户注册赠送积分活动 2218175