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Fully First-Order Methods for DecentralizedBilevel Optimization

delete2025-01-01
delete0
PRE
AI
X
Xiaoyu Wang
X
Xuxing Chen
S
Shiqian Ma
张通 封面图
张通 (Tong Zhang)
DOI:10.1109/TSP.2025.3624427delete
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摘要

摘要

En 中文
本文聚焦于分布式随机双层优化(DSBO),其中各智能体仅与其邻居进行通信。我们提出了分布式随机梯度下降与上升算法结合梯度跟踪(DSGDA-GT),这是一种仅需一阶或acles的全新算法,而一阶或acles的成本远低于现有工作中广泛采用的二阶或acles。我们进一步提供了有限时间收敛性分析,表明对于$n$个智能体协同解决DSBO问题时,本算法找到$\epsilon$-稳定点的样本复杂度为$\mathcal{O}(n^{-1}\epsilon^{-7})$,这一结果与单智能体情形下具有线性加速比的最佳已知结果相匹配。数值实验验证了本算法在通信和训练效率方面的优势。
Keyword:
Decentralized optimization
stochastic bilevel optimization
fully first-order method
gradient tracking

期刊

I
IEEE Transactions on Signal Processing
IF:
5.8
论文数:
355
被引数:
0

机构

R
Rice University
学者数:
1.4W
论文数: 1.2W
被引数: 2.6W
U
University of Illinois Urbana-Champaign
学者数:
2.4W
论文数: 2.0W
被引数: 35
U
university of california davis
学者数:
3.4W
论文数: 2.6W
被引数: 45
U
University of Chinese Academy of Sciences
学者数:
6.8K
论文数: 2.7K
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