We study adversarial online learning with hidden-convex losses, i.e., nonconvex losses that become convex after a nonlinear reparameterization. Ghai, Lu and Hazan (2022) proved that, under geometric and smoothness assumptions, online gradient descent (OGD) on such nonconvex losses approximately simulates online mirror descent (OMD) on the underlying convex losses with a suitable regularizer, yielding $\mathcal{O}(T^{2/3})$ regret. They left open whether the optimal $Θ(\sqrt{T})$ regret from online convex optimization can be recovered in this hidden-convex setting. We answer this question affirmatively. More specifically, via a sharper discrete-time algorithmic equivalence argument, we prove that OGD achieves $\mathcal{O}(\sqrt{T})$ regret under the same assumptions, matching the optimal worst-case rate for adversarial online convex optimization. We also address another open question of Ghai, Lu and Hazan (2022) by clarifying the geometry required for this algorithmic equivalence. We replace the diagonal-Jacobian sufficient condition with a necessary-and-sufficient Hessian compatibility condition, thereby expanding the class of admissible reparameterizations. We complement our tight regret bound with a lower bound showing that OGD suffers $Ω(T)$ regret even with a stepsize of order $1/\sqrt{T}$, for a smooth Hessian incompatible reparameterization between convex domains and an adversarial sequence of hidden-convex losses. Finally, we extend our analysis to one-point bandit feedback and prove a $\mathcal{O}(T^{3/4})$ expected regret bound for bandit OGD with spherical smoothing, matching its classical rate on convex losses.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
李宏毅-201806-中文-Deep Reinforcement Learning精品课程分享
深度学习与NLP
15+阅读 · 2018年6月20日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
A Modern Introduction to Online Learning
Arxiv
21+阅读 · 2019年12月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
11+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
4+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
7+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
4+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关基金
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员