Algoritmo de Sinkhorn-Knopp sobre-relajado para transporte óptimo regularizado
Autores: Thibault, Alexis; Chizat, Lénaïc; Dossal, Charles; Papadakis, Nicolas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Algoritmo de Sinkhorn-Knopp sobre-relajado para transporte óptimo regularizado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Métodos
Problema de transporte óptimo regularizado
Algoritmo de proyecciones de Bregman
Esquemas de aceleración no lineales
Garantías de convergencia
Parámetro de sobrerelajación
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Este artículo describe un conjunto de métodos para calcular rápidamente la solución al problema del transporte óptimo regularizado. Generaliza y mejora el algoritmo de proyecciones de Bregman iterativas ampliamente utilizado (o algoritmo de Sinkhorn-Knopp). Primero propusimos depender de esquemas de aceleración no lineales regularizados. En la práctica, tales enfoques conducen a algoritmos rápidos, pero no se garantiza su convergencia global. Por lo tanto, luego propusimos un nuevo algoritmo con garantías de convergencia. La idea es sobrerrelajar los operadores de proyección de Bregman, lo que permite una convergencia más rápida. Propusimos un método simple para establecer la convergencia global asegurando la disminución de una función de Lyapunov en cada paso. Se construyó una elección adaptativa del parámetro de sobrerrelajación basada en la función de Lyapunov. También sugerimos una heurística para elegir un parámetro de sobrerrelajación asintótico adecuado, basado en un análisis de convergencia local. Nuestros experimentos numéricos mostraron una ganancia en la velocidad de convergencia en un orden de magnitud en ciertos regímenes.
Descripción
Este artículo describe un conjunto de métodos para calcular rápidamente la solución al problema del transporte óptimo regularizado. Generaliza y mejora el algoritmo de proyecciones de Bregman iterativas ampliamente utilizado (o algoritmo de Sinkhorn-Knopp). Primero propusimos depender de esquemas de aceleración no lineales regularizados. En la práctica, tales enfoques conducen a algoritmos rápidos, pero no se garantiza su convergencia global. Por lo tanto, luego propusimos un nuevo algoritmo con garantías de convergencia. La idea es sobrerrelajar los operadores de proyección de Bregman, lo que permite una convergencia más rápida. Propusimos un método simple para establecer la convergencia global asegurando la disminución de una función de Lyapunov en cada paso. Se construyó una elección adaptativa del parámetro de sobrerrelajación basada en la función de Lyapunov. También sugerimos una heurística para elegir un parámetro de sobrerrelajación asintótico adecuado, basado en un análisis de convergencia local. Nuestros experimentos numéricos mostraron una ganancia en la velocidad de convergencia en un orden de magnitud en ciertos regímenes.