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Accelerated Bregman Primal-Dual Methods Applied to Optimal Transport and Wasserstein Barycenter Problems
Indexado
WoS WOS:000978251900007
DOI 10.1137/22M1481865
Año 2022
Tipo artículo de investigación

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Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



This paper discusses the efficiency of Hybrid Primal-Dual (HPD) type algorithms to approximately solve discrete Optimal Transport (OT) and Wasserstein Barycenter (WB) problems, with and without entropic regularization. Our first contribution is an analysis showing that these methods yield state-of-the-art convergence rates, both theoretically and practically. Next, we extend the HPD algorithm with the linesearch proposed by Malitsky and Pock in 2018 to the setting where the dual space has a Bregman divergence, and the dual function is relatively strongly convex to the Bregman's kernel. This extension yields a new method for OT and WB problems based on smoothing of the objective that also achieves state-of-the-art convergence rates. Finally, we introduce a new Bregman divergence based on a scaled entropy function that makes the algorithm numerically stable and reduces the smoothing, leading to sparse solutions of OT and WB problems. We complement our findings with numerical experiments and comparisons.

Revista



Revista ISSN
2577-0187

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Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Chambolle, Antonin - CNRS - Francia
PSL Univ - Francia
2 CONTRERAS, JUAN PABLO Hombre Universidad Adolfo Ibáñez - Chile
Universidad Católica del Norte - Chile

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Financiamiento



Fuente
ANID-PFCHA/Doctorado nacional/2019

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Agradecimientos



Agradecimiento
The work of the second author was supported by a doctoral scholarship from ANID-PFCHA/Doctorado Nacional/2019-21190161.

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