This paper takes an initial step to systematically investigate the generalization bounds of algorithms for solving nonconvex-(strongly)-concave (NC-SC/NC-C) stochastic minimax optimization measured by the stationarity of primal functions. We first establish algorithm-agnostic generalization bounds via uniform convergence between the empirical minimax problem and the population minimax problem. The sample complexities for achieving $\epsilon$-generalization are $\tilde{\mathcal{O}}(d\kappa^2\epsilon^{-2})$ and $\tilde{\mathcal{O}}(d\epsilon^{-4})$ for NC-SC and NC-C settings, respectively, where $d$ is the dimension and $\kappa$ is the condition number. We further study the algorithm-dependent generalization bounds via stability arguments of algorithms. In particular, we introduce a novel stability notion for minimax problems and build a connection between generalization bounds and the stability notion. As a result, we establish algorithm-dependent generalization bounds for stochastic gradient descent ascent (SGDA) algorithm and the more general sampling-determined algorithms.


翻译:本文首次系统研究了求解非凸-(强)-凹(NC-SC/NC-C)随机极小极大优化的算法的泛化界,该泛化界通过原始函数的平稳性进行度量。我们首先通过经验极小极大问题与总体极小极大问题之间的一致收敛性建立了与算法无关的泛化界。在NC-SC和NC-C设置下,达到$\epsilon$-泛化的样本复杂度分别为$\tilde{\mathcal{O}}(d\kappa^2\epsilon^{-2})$和$\tilde{\mathcal{O}}(d\epsilon^{-4})$,其中$d$是维度,$\kappa$是条件数。我们进一步通过算法的稳定性论证研究了依赖于算法的泛化界。特别地,我们引入了极小极大问题的一种新的稳定性概念,并建立了泛化界与稳定性概念之间的联系。由此,我们为随机梯度下降上升(SGDA)算法以及更一般的采样确定性算法建立了依赖于算法的泛化界。

0
下载
关闭预览

相关内容

Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
最新内容
驱动军事决策变革的顶尖人工智能指挥系统
专知会员服务
9+阅读 · 8月11日
非对称防御中的自组织临界性:俄乌战争
专知会员服务
10+阅读 · 8月10日
《战争中的大语言模型监管》
专知会员服务
14+阅读 · 8月10日
《边缘计算关键技术分析及美军作战实践应用》
边缘计算的军事应用
专知会员服务
13+阅读 · 8月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员