Un algoritmo de Lagrangiano aumentado basado en Newton semisuave para el problema de regresión casi isotónica generalizada convexa
Autores: Xu, Yanmei; Lin, Lanyu; Liu, Yong-Jin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Un algoritmo de Lagrangiano aumentado basado en Newton semisuave para el problema de regresión casi isotónica generalizada convexa
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Convexo
Regresión isotónica
Dispersión
Restricciones de monotonía
Newton semisuave
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El problema generalizado de regresión casi isotónica convexa aborda un modelo de regresión de mínimos cuadrados que incorpora tanto restricciones de esparcidad como de monotonicidad en los coeficientes de regresión. En este artículo, presentamos un algoritmo eficiente basado en Newton semisuave con Lagrangiano aumentado para resolver este problema. Demostramos que, bajo suposiciones razonables, el algoritmo logra una convergencia global y presenta una tasa de convergencia lineal. Computacionalmente, derivamos la matriz jacobiana generalizada asociada con el mapeo proximal del regularizador de regresión casi isotónica convexa generalizada y aprovechamos la esparcidad de segundo orden al aplicar el método de Newton semisuave a los subproblemas en el algoritmo. Experimentos numéricos realizados en conjuntos de datos sintéticos y reales demuestran claramente que nuestro algoritmo supera significativamente a los métodos de primer orden en cuanto a eficiencia y robustez.
Descripción
El problema generalizado de regresión casi isotónica convexa aborda un modelo de regresión de mínimos cuadrados que incorpora tanto restricciones de esparcidad como de monotonicidad en los coeficientes de regresión. En este artículo, presentamos un algoritmo eficiente basado en Newton semisuave con Lagrangiano aumentado para resolver este problema. Demostramos que, bajo suposiciones razonables, el algoritmo logra una convergencia global y presenta una tasa de convergencia lineal. Computacionalmente, derivamos la matriz jacobiana generalizada asociada con el mapeo proximal del regularizador de regresión casi isotónica convexa generalizada y aprovechamos la esparcidad de segundo orden al aplicar el método de Newton semisuave a los subproblemas en el algoritmo. Experimentos numéricos realizados en conjuntos de datos sintéticos y reales demuestran claramente que nuestro algoritmo supera significativamente a los métodos de primer orden en cuanto a eficiencia y robustez.