This paper investigates quantile regression in the presence of non-convex and non-smooth sparse penalties, such as the minimax concave penalty (MCP) and smoothly clipped absolute deviation (SCAD). The non-smooth and non-convex nature of these problems often leads to convergence difficulties for many algorithms. While iterative techniques like coordinate descent and local linear approximation can facilitate convergence, the process is often slow. This sluggish pace is primarily due to the need to run these approximation techniques until full convergence at each step, a requirement we term as a \emph{secondary convergence iteration}. To accelerate the convergence speed, we employ the alternating direction method of multipliers (ADMM) and introduce a novel single-loop smoothing ADMM algorithm with an increasing penalty parameter, named SIAD, specifically tailored for sparse-penalized quantile regression. We first delve into the convergence properties of the proposed SIAD algorithm and establish the necessary conditions for convergence. Theoretically, we confirm a convergence rate of $o\big({k^{-\frac{1}{4}}}\big)$ for the sub-gradient bound of augmented Lagrangian. Subsequently, we provide numerical results to showcase the effectiveness of the SIAD algorithm. Our findings highlight that the SIAD method outperforms existing approaches, providing a faster and more stable solution for sparse-penalized quantile regression.


翻译:本文研究了在非凸且非光滑稀疏惩罚(如极小极大凹惩罚(MCP)和光滑削边绝对偏差(SCAD))下的分位数回归问题。这些问题的非光滑和非凸特性常导致许多算法收敛困难。尽管坐标下降和局部线性逼近等迭代技术有助于促进收敛,但过程通常较慢。这种缓慢的主要原因是每次迭代需要运行这些逼近技术直至完全收敛,我们将此要求称为*二次收敛迭代*。为加速收敛速度,我们采用交替方向乘子法(ADMM),并提出一种新颖的单循环平滑ADMM算法(含递增惩罚参数),命名为SIAD,专门针对稀疏惩罚分位数回归。我们首先深入探讨了所提SIAD算法的收敛性质,并建立了收敛的必要条件。理论上,我们确认了增广拉格朗日子梯度界以$o\big({k^{-\frac{1}{4}}}\big)$的速率收敛。随后,我们通过数值结果展示了SIAD算法的有效性。研究结果表明,SIAD方法优于现有方法,为稀疏惩罚分位数回归提供了更快且更稳定的解。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
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
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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
3+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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
18+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
7+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
专知会员服务
10+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
8+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
5+阅读 · 11月6日
相关资讯
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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
3+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
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