Convex programming plays a fundamental role in machine learning, data science, and engineering. Testing convexity structure in nonlinear programs relies on verifying the convexity of objectives and constraints. \citet{grant2006disciplined} introduced a framework, Disciplined Convex Programming (DCP), for automating this verification task for a wide range of convex functions that can be decomposed into basic convex functions (atoms) using convexity-preserving compositions and transformations (rules). However, the restriction to Euclidean convexity concepts can limit the applicability of the framework. For instance, many notable instances of statistical estimators and matrix-valued (sub)routines in machine learning applications are Euclidean non-convex, but exhibit geodesic convexity through a more general Riemannian lens. In this work, we extend disciplined programming to this setting by introducing Disciplined Geodesically Convex Programming (DGCP). We determine convexity-preserving compositions and transformations for geodesically convex functions on general Cartan-Hadamard manifolds, as well as for the special case of symmetric positive definite matrices, a common setting in matrix-valued optimization. For the latter, we also define a basic set of atoms. Our paper is accompanied by a Julia package SymbolicAnalysis.jl, which provides functionality for testing and certifying DGCP-compliant expressions. Our library interfaces with manifold optimization software, which allows for directly solving verified geodesically convex programs.


翻译:暂无翻译

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
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
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
2+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Good Modelling Software Practices
Arxiv
0+阅读 · 2024年8月22日
Arxiv
0+阅读 · 2024年8月13日
Arxiv
0+阅读 · 2024年8月2日
Arxiv
24+阅读 · 2022年2月4日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
相关论文
Good Modelling Software Practices
Arxiv
0+阅读 · 2024年8月22日
Arxiv
0+阅读 · 2024年8月13日
Arxiv
0+阅读 · 2024年8月2日
Arxiv
24+阅读 · 2022年2月4日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28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
2+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员