Lazy Queries Can Reduce Variance in Zeroth-order Optimization

后悔 差异(会计) 计算机科学 点(几何) 构造(python库) 算法 点估计 数学 统计 机器学习 几何学 会计 业务 程序设计语言
作者
Qing Xiao,Qing Ling,Tianyi Chen
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2206.07126
摘要

A major challenge of applying zeroth-order (ZO) methods is the high query complexity, especially when queries are costly. We propose a novel gradient estimation technique for ZO methods based on adaptive lazy queries that we term as LAZO. Different from the classic one-point or two-point gradient estimation methods, LAZO develops two alternative ways to check the usefulness of old queries from previous iterations, and then adaptively reuses them to construct the low-variance gradient estimates. We rigorously establish that through judiciously reusing the old queries, LAZO can reduce the variance of stochastic gradient estimates so that it not only saves queries per iteration but also achieves the regret bound for the symmetric two-point method. We evaluate the numerical performance of LAZO, and demonstrate the low-variance property and the performance gain of LAZO in both regret and query complexity relative to several existing ZO methods. The idea of LAZO is general, and can be applied to other variants of ZO methods.

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
疯狂的科研小羊完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
neo完成签到,获得积分10
刚刚
时间纬度完成签到,获得积分10
刚刚
忧郁的书易完成签到,获得积分10
1秒前
喜悦的向日葵完成签到,获得积分10
2秒前
开开心心的开心完成签到,获得积分10
2秒前
魁梧的海秋完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
sober123完成签到,获得积分10
3秒前
高高菠萝完成签到 ,获得积分10
3秒前
崽崽完成签到,获得积分10
3秒前
karL完成签到,获得积分10
4秒前
Dudidu发布了新的文献求助10
4秒前
学习通完成签到,获得积分10
5秒前
空城完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
牛马小白完成签到,获得积分10
5秒前
黑白完成签到,获得积分10
5秒前
专注鸡完成签到,获得积分10
5秒前
yidemeihaoshijie完成签到 ,获得积分10
5秒前
Oliver完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
彪壮的青雪完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
可爱的函函应助wy0409采纳,获得10
7秒前
guo完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
钟迪完成签到,获得积分10
8秒前
断水断粮的科研民工完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
故酒应助jidou1011采纳,获得10
10秒前
虎虎完成签到,获得积分10
11秒前
liangguangyuan完成签到 ,获得积分10
11秒前
BareBear发布了新的文献求助10
12秒前
余琳完成签到,获得积分10
12秒前
zhangsf88完成签到,获得积分10
12秒前
longmad完成签到,获得积分10
12秒前
活泼的断秋完成签到,获得积分20
12秒前
jianxin发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13 edition 240
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3804329
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3349122
关于积分的说明 10341845
捐赠科研通 3065225
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1682994
邀请新用户注册赠送积分活动 808620
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 764620