In this work, we study optimization problems of the form $\min_x \max_y f(x, y)$, where $f(x, y)$ is defined on a product Riemannian manifold $\mathcal{M} \times \mathcal{N}$ and is $\mu_x$-strongly geodesically convex (g-convex) in $x$ and $\mu_y$-strongly g-concave in $y$, for $\mu_x, \mu_y \geq 0$. We design accelerated methods when $f$ is $(L_x, L_y, L_{xy})$-smooth and $\mathcal{M}$, $\mathcal{N}$ are Hadamard. To that aim we introduce new g-convex optimization results, of independent interest: we show global linear convergence for metric-projected Riemannian gradient descent and improve existing accelerated methods by reducing geometric constants. Additionally, we complete the analysis of two previous works applying to the Riemannian min-max case by removing an assumption about iterates staying in a pre-specified compact set.


翻译:本文研究如下形式的优化问题:$\min_x \max_y f(x, y)$,其中 $f(x, y)$ 定义在乘积黎曼流形 $\mathcal{M} \times \mathcal{N}$ 上,且对于 $\mu_x, \mu_y \geq 0$,$f$ 在 $x$ 上是 $\mu_x$-强测地线凸(g-凸)的,在 $y$ 上是 $\mu_y$-强测地线凹(g-凹)的。我们设计加速方法,适用于 $f$ 为 $(L_x, L_y, L_{xy})$-光滑且 $\mathcal{M}$、$\mathcal{N}$ 为 Hadamard 流形的情形。为此,我们引入了新的 g-凸优化结果,这些结果本身具有独立意义:我们证明了度量投影黎曼梯度下降的全局线性收敛性,并通过减少几何常数改进了现有加速方法。此外,我们完善了两项先前工作对黎曼极小极大情形的分析,去除了关于迭代点始终落在预设紧集内的假设。

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