Convex-SKM-Net:面向神经凸约束满足的低延迟分块半空间修正
Convex-SKM-Net: Low-Latency Block Halfspace Corrections for Neural Convex Constraint Satisfaction
精选理由
深度 93 / 新颖度 85,来自 arXiv cs.AI。
AI 摘要
快速推理和严格的约束满足对于基于学习的决策至关重要。现有方法通常依赖特定于约束的投影或可行集参数化,而迭代修复的代价可能很高。我们提出 Convex-SKM-Net,这是一种凸约束满足层,可利用残差和(次)梯度预言机构造线性化半空间,无需特定于约束的不等式投影器。该方法通过 GPU 友好的矩阵运算,对最小位移分块问题执行固定深度的对偶投影梯度下降(dual PGD)。我们联合学习预测器和正定移动性矩阵,使修正几何结构能够自适应,从而提升目标质量。我们证明了在固定对偶深度下外层迭代序列的收敛性,并证明了在 Slater 条件和次梯度有界的情况下,距离意义下的线性收敛性。在三个二阶锥模型预测控制(SOC-MPC)时域和六个电力系统凸松弛问题上,我们的所有测试输出均满足 $10^{-3}$ 的可行性容差。与最新约束满足方法的比较表明,在 SOC-MPC 上推理速度最高提升 $144.3\times$,在联合训练的凸二次约束二次规划(QCQP)基准上最高提升 $7.7\times$。在 QCQP 上,平均目标差距为 $0.012\%$,并且在 $10^{-4}$ 容差下所有测试均可行。学习移动性使五个随机种子下仿射任务的平均差距降低了 $22.4\%$,并在匹配的电力系统比较中改善了差距。