Analysis and Design of First-Order Distributed Optimization Algorithms Over Time-Varying Graphs

作者
Akhil Sundararajan,Bryan Van Scoy,Laurent Lessard
出处
期刊:IEEE Transactions on Control of Network Systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:7 (4): 1597-1608 被引量:46
标识
DOI:10.1109/tcns.2020.2988009
摘要

This work concerns the analysis and design of distributed first-order optimization algorithms over time-varying graphs. The goal of such algorithms is to optimize a global function that is the average of local functions using only local computations and communications. Several different algorithms have been proposed that achieve linear convergence to the global optimum when the local functions are strongly convex. We provide a unified analysis that yields the worst-case linear convergence rate as a function of the condition number of the local functions, the spectral gap of the graph, and the parameters of the algorithm. The framework requires solving a small semidefinite program whose size is fixed; it does not depend on the number of local functions or the dimension of their domain. The result is a computationally efficient method for distributed algorithm analysis that enables the rapid comparison, selection, and tuning of algorithms. Finally, we propose a new algorithm, which we call SVL, that is easily implementable and achieves a faster worst-case convergence rate than all other known algorithms.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
啊啊发布了新的文献求助10
刚刚
思源的应助被市井火锅采纳,获得10
1秒前
WRT发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
孤独寄风发布了新的文献求助10
2秒前
猫的学定饿完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
29完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
粽子大王发布了新的文献求助10
4秒前
拔丝香芋发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
和国彪完成签到,获得积分20
6秒前
12完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.4的应助被北望采纳,获得10
7秒前
超帅的谷蓝完成签到,获得积分10
7秒前
岳哈哈发布了新的文献求助30
8秒前
所所的应助被哈哈哈哈哈哈采纳,获得30
8秒前
大大泡泡糖完成签到 ,获得积分10
8秒前
杨浩天发布了新的文献求助10
9秒前
李凯耶耶耶完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
灵巧汉堡发布了新的文献求助10
12秒前
星辰大海的应助被共逸采纳,获得10
13秒前
上官若男的应助被一一一采纳,获得10
13秒前
迅速茗茗完成签到,获得积分10
13秒前
在水一方的应助被和国彪采纳,获得10
14秒前
477完成签到,获得积分20
15秒前
Wellington完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
18秒前
孤独寄风完成签到,获得积分10
18秒前
挥斥方遒发布了新的文献求助10
20秒前
怒马发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
黑神白了完成签到 ,获得积分10
20秒前
SciGPT的应助被六年三班的课采纳,获得10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7984802
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9444321
关于积分的说明 21090556
捐赠科研通 7559290
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3376953
关于科研通互助平台的介绍 2510911
邀请新用户注册赠送积分活动 2410197