常数次线性最小化无法突破T^{3/4}遗憾率,Weibel猜想被证明!
Lower Bounds for Linear-Oracle Online Learning
arXiv ML (stat.ML) #在线学习#理论下界#优化 🕐 今天 12:00

📖 AI 总结

本文研究线性预言机模型下的在线学习遗憾下界问题。作者证明并推广了Weibel等人关于固定系数方法无法突破在线Frank-Wolfe在一般凸集上T^{3/4}遗憾率的猜想,将下界扩展至预言机模型中所有确定性学习器。在该模型中,学习器仅获得初始可行点与直径界,且须在与其预言机回复一致的所有域上保持可行。对于T轮、每两次决策间至多b次调用、直径界D与梯度范数界L,作者构造了维度d=2b(T-1)+1的实例,遗憾至少为2^{-1/4}LDb^{-1/4}T^{3/4}。对手在博弈前固定域、初始点、确定性平局规则与线性损失。当b为常数时,该结果与已知的维度无关上界吻合。对于单次调用的固定调度,若最新梯度系数非零,第二个构造给出至少3LDT^{3/4}/4的遗憾,且每次查询处均有唯一极小值点。精确算术证书与Weibel等人调优调度的有限时域数值最坏情况高度吻合,且预言机回复唯一。

🔑 关键词速览

在线 Frank-Wolfe一种用于在线凸优化的投影自由算法,每轮通过线性最小化步骤更新决策。
遗憾率衡量在线学习算法性能的指标,表示算法累积损失与事后最优固定决策累积损失之差。
线性预言机一种计算模型,学习器只能通过查询线性函数的最小化来获取信息,而不直接访问梯度。
固定系数方法指每轮更新时使用固定权重组合历史梯度的方法,如 Weibel 等人研究的调度。
直径界凸集直径的上界,用于限制可行域的大小,影响遗憾界中的常数因子。
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