Modern deep learning optimization features heterogeneous parameter structures, noisy gradients, and highly nonconvex landscapes, posing significant challenges for both algorithm design and theoretical analysis. Motivated by the limitations of SGD and the success of adaptive optimizers, we propose {\it Schattor}, a family of adaptive first-order methods based on Schatten norms. Schattor unifies SGD and the recently proposed matrix-variate adaptive optimizer Muon within a single Schatten-norm-based framework. We establish dimension-free stationarity guarantees for methods in the Schattor family for stochastic matrix optimization problems via a novel matrix martingale moment bound. We also develop multi-block extensions that adaptively balance block-wise optimization progress and prove dimension-free stationarity guarantees in this more general setting.


翻译:现代深度学习优化面临参数结构异构、梯度噪声显著以及高度非凸的景观,这给算法设计与理论分析带来了重大挑战。受随机梯度下降(SGD)局限性以及自适应优化器成功经验的启发,我们提出{\it Schattor}——一类基于Schatten范数的自适应一阶方法。Schattor将SGD与近期提出的矩阵变量自适应优化器Muon统一于一个基于Schatten范数的框架中。通过一种新颖的矩阵鞅矩界,我们为Schattor族方法在随机矩阵优化问题中建立了无维数依赖的驻点收敛性保证。我们还开发了多块扩展方法,可自适应地平衡各块优化进程,并在这一更一般的设定下证明了无维数依赖的驻点收敛性保证。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】分布式机器学习的优化算法,137页pdf
专知会员服务
74+阅读 · 2022年12月14日
2018年深度学习优化算法最新综述
计算机视觉战队
10+阅读 · 2018年12月11日
深度强化学习简介
专知
30+阅读 · 2018年12月3日
深度学习中的五大正则化方法和七大优化策略
全球人工智能
11+阅读 · 2017年12月25日
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15日
从浅层模型到深度模型:概览机器学习优化算法
机器之心
27+阅读 · 2017年7月9日
国家自然科学基金
44+阅读 · 2015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
1+阅读 · 2015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
3+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
国家自然科学基金
17+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
最新内容
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
1+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
2+阅读 · 11月6日
《面向国防领域的大语言模型基准测试与适配》
专知会员服务
17+阅读 · 10月28日
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
19+阅读 · 10月24日
相关基金
国家自然科学基金
44+阅读 · 2015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
1+阅读 · 2015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
3+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
国家自然科学基金
17+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员