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Enregistrement W2999758721 · doi:10.1137/21m1397854

How to Trap a Gradient Flow

2024· preprint· en· W2999758721 sur OpenAlexfundno aff
Sébastien Bubeck, Dan Mikulincer

Notice bibliographique

RevueSIAM Journal on Computing · 2024
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueStochastic Gradient Optimization Techniques
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesAzrieli FoundationMicrosoft Research
Mots-clésDimension (graph theory)CombinatoricsMathematicsLogarithmGradient descentOmegaBalanced flowUpper and lower boundsFunction (biology)PolynomialDomain (mathematical analysis)Binary logarithmDiscrete mathematicsPhysicsMathematical analysisComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

We consider the problem of finding an $\varepsilon$-approximate stationary point of a smooth function on a compact domain of $\mathbb{R}^d$. In contrast with dimension-free approaches such as gradient descent, we focus here on the case where $d$ is finite, and potentially small. This viewpoint was explored in 1993 by Vavasis, who proposed an algorithm which, for any fixed finite dimension $d$, improves upon the $O(1/\varepsilon^2)$ oracle complexity of gradient descent. For example for $d=2$, Vavasis' approach obtains the complexity $O(1/\varepsilon)$. Moreover for $d=2$ he also proved a lower bound of $Ω(1/\sqrt{\varepsilon})$ for deterministic algorithms (we extend this result to randomized algorithms). Our main contribution is an algorithm, which we call gradient flow trapping (GFT), and the analysis of its oracle complexity. In dimension $d=2$, GFT closes the gap with Vavasis' lower bound (up to a logarithmic factor), as we show that it has complexity $O\left(\sqrt{\frac{\log(1/\varepsilon)}{\varepsilon}}\right)$. In dimension $d=3$, we show a complexity of $O\left(\frac{\log(1/\varepsilon)}{\varepsilon}\right)$, improving upon Vavasis' $O\left(1 / \varepsilon^{1.2} \right)$. In higher dimensions, GFT has the remarkable property of being a logarithmic parallel depth strategy, in stark contrast with the polynomial depth of gradient descent or Vavasis' algorithm. In this higher dimensional regime, the total work of GFT improves quadratically upon the only other known polylogarithmic depth strategy for this problem, namely naive grid search. We augment this result with another algorithm, named \emph{cut and flow} (CF), which improves upon Vavasis' algorithm in any fixed dimension.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,009
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: Théorique ou conceptuel
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,027

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,009
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0020,004
Science ouverte0,0020,003
Intégrité de la recherche0,0030,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0080,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,276
Écart entre enseignants0,248 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
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Résumé présentoui

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