Design and Analysis of Algorithms for Structured Optimization

结构化优化算法的设计与分析

基本信息

  • 批准号:
    2307328
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 16.13万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-06-15 至 2026-05-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

This project aims to develop advanced tools for analyzing algorithms that solve structured optimization problems, which play an important role for models in various scientific and engineering fields, including massive data analysis, machine learning, signal processing, and image reconstruction. While there are several practical and successful algorithms for optimizing these frameworks, their fundamental convergence theory is not yet fully understood. This project seeks to develop new tools that will enable a better understanding of the core features of both the models and algorithms, design more effective algorithms, and tackle more challenging applications. The outcomes of this project will contribute to a better understanding of how to achieve fast convergence in modified classical iterations, which will improve their efficiency. The project will integrate its findings into graduate-level courses and engage Ph.D. students in research related to the project's topics.This research project will focus on designing and analyzing novel efficient projection/proximal-type schemes for solving (non)convex and (non)smooth composite optimization and feasibility problems. The research will investigate how the irregular phenomena of nonsmoothness and nonconvexity affect algorithmic performance and will study the possibility of improving the convergence complexity of the algorithms by exploiting the particular structure of the problem. Splitting iterations frequently show signs of zigzagging, affecting those schemes' convergence speed. The proposed research will advance and adapt the Circumcentered-Reflection Method to enhance the performance and complexity of splitting algorithms for solving more general structured problems. In the absence of classical assumptions, the project will also investigate variations of the FISTA algorithm for solving composite problems and semismooth Newtonian iterations for solving generalized projection equations and complementarity problems.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该项目旨在开发先进的工具来分析解决结构化优化问题的算法,这些工具在海量数据分析、机器学习、信号处理和图像重建等各种科学和工程领域的模型中发挥着重要作用。虽然有几种实用且成功的算法来优化这些框架,但它们的基本收敛理论尚未完全理解。该项目旨在开发新工具,以便更好地理解模型和算法的核心特征,设计更有效的算法,并解决更具挑战性的应用程序。该项目的成果将有助于更好地理解如何在改进的经典迭代中实现快速收敛,从而提高其效率。该项目将把其研究结果纳入研究生课程并聘请博士。学生进行与该项目主题相关的研究。该研究项目将侧重于设计和分析新颖的高效投影/近似型方案,以解决(非)凸和(非)光滑复合优化和可行性问题。该研究将研究非光滑和非凸的不规则现象如何影响算法性能,并将研究通过利用问题的特定结构来提高算法收敛复杂度的可能性。分裂迭代经常出现锯齿状的迹象,影响这些方案的收敛速度。 所提出的研究将改进和调整圆周中心反射方法,以提高分裂算法的性能和复杂性,以解决更一般的结构化问题。在没有经典假设的情况下,该项目还将研究用于解决复合问题的 FISTA 算法的变体以及用于解决广义投影方程和互补性问题的半光滑牛顿迭代。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
On the centralization of the circumcentered-reflection method
  • DOI:
    10.1007/s10107-023-01978-w
  • 发表时间:
    2021-11
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    R. Behling;Yunier Bello-Cruz;A. Iusem;L. Santos
  • 通讯作者:
    R. Behling;Yunier Bello-Cruz;A. Iusem;L. Santos
Analytical Study and Efficient Evaluation of the Josephus Function
  • DOI:
    10.48550/arxiv.2303.15457
  • 发表时间:
    2023-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yunier Bello-Cruz;Roy Quintero-Contreras
  • 通讯作者:
    Yunier Bello-Cruz;Roy Quintero-Contreras
A successive centralized circumcentered-reflection method for the convex feasibility problem
  • DOI:
    10.1007/s10589-023-00516-w
  • 发表时间:
    2022-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    R. Behling;Yunier Bello-Cruz;A. Iusem;Di Liu;L. Santos
  • 通讯作者:
    R. Behling;Yunier Bello-Cruz;A. Iusem;Di Liu;L. Santos
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Yunier Bello Cruz其他文献

Optimal rates of convergence of matrices with applications
矩阵与应用的最佳收敛率
  • DOI:
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Heinz H. Bauschke;Yunier Bello Cruz;T. Nghia;Hung M. Phan;Xianfu Wang
  • 通讯作者:
    Xianfu Wang
Circumcentric directions of cones
圆锥体的圆心方向
  • DOI:
    10.1007/s11590-022-01923-4
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    R. Behling;Yunier Bello Cruz;H. Lara;H. Oviedo;L. Santos
  • 通讯作者:
    L. Santos
On the convergence of the proximal forward-backward splitting method with linesearches
近端前向后向分裂方法与线搜索的收敛性研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yunier Bello Cruz;T. Nghia
  • 通讯作者:
    T. Nghia
Subgradient algorithms for solving variable inequalities
求解变量不等式的次梯度算法
A Subgradient-Like Algorithm for Solving Vector Convex Inequalities
求解向量凸不等式的类次梯度算法
  • DOI:
    10.1007/s10957-013-0300-1
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yunier Bello Cruz;L. R. L. Pérez
  • 通讯作者:
    L. R. L. Pérez

Yunier Bello Cruz的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Yunier Bello Cruz', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Second-Order Variational Analysis in Structured Optimization and Algorithms with Applications
合作研究:结构化优化中的二阶变分分析及算法及其应用
  • 批准号:
    1816449
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 16.13万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

随机密度泛函理论的算法设计和分析
  • 批准号:
    12371431
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    43.5 万元
  • 项目类别:
    面上项目
分布式机器学习算法设计与理论分析
  • 批准号:
    62376008
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于分数阶系统理论的梯度下降优化算法设计与分析
  • 批准号:
    62303158
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
带二维变尺寸装箱特点的网络构建及相关问题的算法设计与分析
  • 批准号:
    12361066
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    27 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
松弛团提取问题的算法设计、分析与实验
  • 批准号:
    62372093
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Fluency from Flesh to Filament: Collation, Representation, and Analysis of Multi-Scale Neuroimaging data to Characterize and Diagnose Alzheimer's Disease
从肉体到细丝的流畅性:多尺度神经影像数据的整理、表示和分析,以表征和诊断阿尔茨海默病
  • 批准号:
    10462257
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.13万
  • 项目类别:
A multicenter study in bronchoscopy combining Stimulated Raman Histology with Artificial intelligence for rapid lung cancer detection - The ON-SITE study
支气管镜检查结合受激拉曼组织学与人工智能快速检测肺癌的多中心研究 - ON-SITE 研究
  • 批准号:
    10698382
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.13万
  • 项目类别:
Patient Ventilator Asynchrony in Critically Ill Children
危重儿童患者呼吸机异步
  • 批准号:
    10657157
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.13万
  • 项目类别:
Sensory Phenotyping to Enhance Neuropathic Pain Drug Development
感觉表型增强神经病理性疼痛药物的开发
  • 批准号:
    10724809
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.13万
  • 项目类别:
HEAR-HEARTFELT (Identifying the risk of Hospitalizations or Emergency depARtment visits for patients with HEART Failure in managed long-term care through vErbaL communicaTion)
倾听心声(通过口头交流确定长期管理护理中的心力衰竭患者住院或急诊就诊的风险)
  • 批准号:
    10723292
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.13万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了