Метод Б. Т. Поляка на основе стохастической функции Ляпунова для обоснования состоятельности оценок поискового алгоритма стохастической аппроксимации при неизвестных, но ограниченных помехах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В 1976–1977 гг. Б.Т. Поляк опубликовал в журнале «Автоматика и телемеханика» две замечательные статьи о том, как исследовать свойства оценок итеративных псевдоградиентных алгоритмов. В первой статье 1976 г. рассматривался общий случай на основе стохастической функции Ляпунова, во второй — линейный случай. Сформулированные предположения и полученные в статьях оценки до сих пор можно считать результатами уровня «state of the art». В настоящей статье этот ставший классическим подход Б.Т. Поляка применяется к исследованию свойств оценок поискового (рандомизированного) алгоритма стохастической аппроксимации для случая неизвестных, но ограниченных помех в наблюдениях. Полученные асимптотические оценки были известны уже и ранее, точные оценки для конечного числа наблюдений публикуются впервые.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. Н. Граничин

СПбГУ; ИПМаш РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: oleg_granichin@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Ю. В. Иванский

СПбГУ; ИПМаш РАН

Email: oleg_granichin@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

К. Д. Копылова

СПбГУ

Email: oleg_granichin@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Граничин О. Н. Об одной стохастической рекуррентной процедуре при зависимых помехах в наблюдении, использующей на входе пробные возмущения // Вест. Ленингр. ун-та. 1989. Т. 1. № 1. С. 19—21.
  2. Поляк Б. Т., Цыбаков А. Б. О некоторых способах ускорения сходимости итерационных методов // Пробл. передачи информ. 1990. Т. 26. № 2. С. 126—133.
  3. Spall J. C. Multivariate stochastic approximation using a simultaneous perturbation gradient approximation// IEEE Trans. Autom. Control. 1992. V. 37. Iss. 6. P. 332—341.
  4. Граничин О. Н. Процедура стохастической аппроксимации с возмущением на входе // Автоматика и телемехан. 1992. № 2. C. 97—104.
  5. Polyak B. T., Tsybakov A. B. On stochastic approximation with arbitrary noise (the KW-case) // Adv. Sov. Math. 1992. V. 12. Iss. 8.
  6. Граничин О. Н., Поляк Б. Т. Рандомизированные алгоритмы оценивания и оптимизации при почти произвольных помехах. М.: Наука, 2003.
  7. Spall J. C. A one-measurement form of simultaneous perturbation stochastic approximation // Automatica. 1997. V. 33. Iss. 1. P. 109—112.
  8. Chen H., Duncan T. E., Pasik-Duncan B. A Kiefer-Wolfowitz algorithm with randomized differences // IEEE Trans. Autom. Control. 1999. V. 44. Iss. 3. P. 442—453.
  9. Lobanov A., Gasnikov A., Stonyakin F. Highly smoothness zero-order methods for solving optimization problems under PL condition // arXiv preprint arXiv:2305.15828; 2023.
  10. Dvinskikh D., Tominin V., Tominin Y., Gasnikov A. Gradient-free optimization for non-smooth saddle point problems under adversarial noise // arXiv preprint arXiv:2202.06114; 2022.
  11. Akhavan A., Chzhen E., Pontil M., Tsybakov A. B. Gradient-free optimization of highly smooth functions: improved analysis and a new algorithm // arXiv preprint arXiv:2306.02159; 2023.
  12. Antal C., Granichin O. N., Levi S. Adaptive autonomous soaring of multiple UAVs using simultaneous perturbation stochastic approximation // 49th IEEE Conf. on Decision and Control (CDC), 2010. P. 3656—3661.
  13. Granichin O., Amelina N. Simultaneous perturbation stochastic approximation for tracking under unknown but bounded disturbances // IEEE Trans. Autom. Control. 2015. V. 60. Iss. 6. P. 1653—1658.
  14. Granichin O. N., Erofeeva V. A., Ivanskiy Y. V., Jiang Y. Simultaneous perturbation stochastic approximation-based consensus for tracking under unknown-but-bounded disturbances // IEEE Trans. Autom. Control. 2021. V. 66. Iss. 8. P. 3710—3717.
  15. Erofeeva V. А., Granichin O. N., Tursunova M., Sergeenko A., Jiang Y. Accelerated simultaneous perturbation stochastic approximation for tracking under unknown-but-bounded disturbances // Am. Control Conf. (ACC) 2022. P. 1582—1587.
  16. Поляк Б. Т. О некоторых способах ускорения сходимости итерационных методов // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 1964. Т. 4. № 5. С. 791—803.
  17. Аблаев С. С., Безносиков А. Н., Гасников А. В., Двинских Д. М., Лобанов A. B., Пучинин C. М., Стонякин Ф. С. О некоторых работах Бориса Теодоровича Поляка по сходимости градиентных методов и их развитии // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2024. Т. 64. № 4. С. 25–64.
  18. Поляк Б. Т. Сходимость и скорость сходимости итеративных стохастических алгоритмов. I. Общий случай // Автоматика и телемехан. 1976. № 12. С. 83—94.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024