Sample Average Approximation for Stochastic Optimization with Dependent Data: Performance Guarantees and Tractability
Notice bibliographique
Résumé
Sample average approximation (SAA), a popular method for tractably solving stochastic optimization problems, enjoys strong asymptotic performance guarantees in settings with independent training samples. However, these guarantees are not known to hold generally with dependent samples, such as in online learning with time series data or distributed computing with Markovian training samples. In this paper, we show that SAA remains tractable when the distribution of unknown parameters is only observable through dependent instances and still enjoys asymptotic consistency and finite sample guarantees. Specifically, we provide a rigorous probability error analysis to derive 1 - beta confidence bounds for the out-of-sample performance of SAA estimators and show that these estimators are asymptotically consistent. We then, using monotone operator theory, study the performance of a class of stochastic first-order algorithms trained on a dependent source of data. We show that approximation error for these algorithms is bounded and concentrates around zero, and establish deviation bounds for iterates when the underlying stochastic process is phi-mixing. The algorithms presented can be used to handle numerically inconvenient loss functions such as the sum of a smooth and non-smooth function or of non-smooth functions with constraints. To illustrate the usefulness of our results, we present several stochastic versions of popular algorithms such as stochastic proximal gradient descent (S-PGD), stochastic relaxed Peaceman-Rachford splitting algorithms (S-rPRS), and numerical experiment.
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,009 | 0,046 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».