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Enregistrement W7009980301

High-dimensional least square problems: First order stochastic algorithms

2023· dissertation· en· W7009980301 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.
no affAucune affiliation canadienne : ce travail est invisible pour une base fondée sur la seule affiliation.
Aucune affiliation canadienne. Une base fondée sur la seule affiliation (le devis habituel) n'aurait jamais vu ce travail. C'est l'un des travaux qui justifient l'inversion de la base.

Notice bibliographique

RevueeScholarship@McGill (McGill) · 2023
Typedissertation
Langueen
DomaineMathematics
ThématiqueMathematical Approximation and Integration
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesMcGill University
Mots-clésFirst orderStochastic processMean squareOrder (exchange)Square (algebra)Stochastic approximationNoise (video)
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

As learning models become ever complex (as shown in Figure 1.1), the importance of efficient optimization algorithms for training these models becomes ever more apparent (illustrated by Figure 1.2).A popular class of these algorithms are the mini-batch gradientbased methods (see Definition 2) which includes stochastic gradient descent [50], Nesterov acceleration [40], and Polyak momentum [49].Despite the popularity and practicality of these algorithms, the theoretical understanding of these algorithms are limited even in the simplest of cases.This thesis aims to bridge the gap between empirical observations and our theoretical understanding of the behaviour of mini-batch gradient-based methods under the setting of quadratic models (See Assumption 6)To motivate further analysis of these algorithms, we re-examine the conventional worstcase complexity bounds of gradient-based methods.In short, these bounds only consider the maximum and minimum eigenvalues of the problem, and fail to capture typical runtime behaviour [48].To overcome this limitation, we adopt a physics-inspired approach from random matrix theory that leverages the universality phenomenon.By placing a distribution on the data, we show that we can incorporate information from the eigenspectrum of the Hessian of the quadratic problem to provide a sharper and more robust analysis.In the high-dimensional setting, we demonstrate through concentration of measure results that the two source of randomness -the sampling mechanism of the algorithm and the data distribution -averages out.Furthermore, we illustrate the deep connection between polynomials and mini-batch gradient-based algorithms -that is, we can write i iterates of the algorithm as a sum of polynomials that depends on the eigenspectrum of AA T for a given design matrix A. These results allow us to state the main theorem of this thesis: Under general quadratic functions, the dynamics of every mini-batch gradientbased algorithm can be exactly captured by a deterministic equation which solves a discrete Volterra equation.In turn, exact dynamics allows us to quantify the behaviour of interesting quadratic statistical models, including training and generalization errors as well as the random features model [6,37].Moreover, we are able to study in order to analyze properties of the celebrated Polyak momentum algorithm under the least-squares setting.Our analysis provides sufficient conditions for convergence, the relationship between convergence rate and batch-size for fixed hyperparmeters, and limiting behaviours.have been instrumental in revealing my passion for mathematical research and imparting the knowledge that I have gained thus far.Courtney and Elliot, thank you for always being available to meet, for patiently answering my questions, encouraging my natural voice in mathematics, and setting an excellent example as mentors and role models in the research community.Needless to say, it is impossible to show my full appreciation to my supervisors in an acknowledgment section.Also, I would like to express my thanks to my undergraduate supervisors Russell Steele and Archer Yang.They exposed me to statistical research which eventually led me to pursuing research in machine learning.More importantly, they have provided continual support and

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Études des sciences et des technologies, Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: Théorique ou conceptuel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,352
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,004

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 Opus0,038
Tête enseignante GPT0,279
Écart entre enseignants0,241 · 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