Solving (Stampacchia) variational inequalities (SVIs) is a foundational problem at the heart of optimization. However, this expressivity comes at the cost of computational hardness. As a result, most research has focused on carving out specific subclasses that elude those intractability barriers. A classical property that goes back to the 1960s is the Minty condition, which postulates that the Minty VI (MVI) problem admits a solution. In this paper, we establish the first polynomial-time algorithm -- with complexity growing polynomially in the dimension $d$ and $\log(1/ε)$ -- for solving $ε$-SVIs for Lipschitz continuous mappings under the Minty condition. Prior approaches either incurred an exponentially worse dependence on $1/ε$ (and other natural parameters of the problem) or made more restrictive assumptions, such as monotonicity. To do so, we introduce a new variant of the ellipsoid algorithm whereby separating hyperplanes are obtained after taking a descent step from the center of the ellipsoid. It succeeds even though the set of SVIs can be nonconvex and not fully dimensional. Moreover, when our algorithm is applied to an instance with no MVI solution and fails to identify an SVI solution, it produces a succinct certificate of MVI infeasibility. We also show that deciding whether the Minty condition holds is $\mathsf{coNP}$-complete, thereby establishing that the disjunction of those two problems is polynomial-time solvable even though each problem is individually intractable. We provide several extensions and new applications of our main results. Most notably, we obtain the first polynomial-time algorithms for computing Nash equilibria in multi-player harmonic games. Finally, in two-player general-sum concave games, we give the first polynomial-time algorithm that outputs either a Nash equilibrium or a strict coarse correlated equilibrium.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

AAAI 2024 | GCIL:因果视角下的图对比不变学习
专知会员服务
20+阅读 · 2024年3月5日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
语义分割和转置卷积
AI研习社
11+阅读 · 2018年6月22日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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
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
1+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
13+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
8+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
12+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
AAAI 2024 | GCIL:因果视角下的图对比不变学习
专知会员服务
20+阅读 · 2024年3月5日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
相关基金
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
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
1+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
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