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Private GIT Repository
une section de plus
authorcouchot <jf.couchot@gmail.com>
Mon, 2 Dec 2013 21:09:24 +0000 (22:09 +0100)
committercouchot <jf.couchot@gmail.com>
Mon, 2 Dec 2013 21:09:24 +0000 (22:09 +0100)
IWCMC14/HLG.tex
IWCMC14/argmin.tex [new file with mode: 0644]
IWCMC14/convergence.tex [new file with mode: 0644]
IWCMC14/convexity.tex [new file with mode: 0644]
IWCMC14/main.tex

index 183e00b45dae8115defdf97e0577eabd476edc4f..1008903395d467242536ea10436b87e2bc5be4ab 100644 (file)
@@ -70,7 +70,6 @@ The objective is thus to find $R$, $x$, $P_s$  which minimize
 \item $P_{sh} > 0,\forall h \in V$
 \end{enumerate}
 
 \item $P_{sh} > 0,\forall h \in V$
 \end{enumerate}
 
-
 To achieve this optimizing goal 
 a local optimisation, the problem is translated into an 
 equivalent one: find $R$, $x$, $P_s$  which minimize 
 To achieve this optimizing goal 
 a local optimisation, the problem is translated into an 
 equivalent one: find $R$, $x$, $P_s$  which minimize 
@@ -84,23 +83,54 @@ P_{si}+ \sum_{l \in L}a_{il}^{+}.c^s_l.\left( \sum_{h \in V}x_{hl} \right) \\
 \end{array}
 $$
 
 \end{array}
 $$
 
-The authors then apply a dual based approach with Lagrange multiplier 
-to solve such a problem.
-They first introduce dual variables 
-$u_{hi}$, $v_{h}$, $\lambda_{i}$, and  $w_l$ for any 
-$h \in V$,$ i \in N$, and $l \in L$.
-They next replace the objective of reducing $\sum_{i \in N }q_i^2$
+
+They thus replace the objective of reducing
+$\sum_{i \in N }q_i^2$
 by the objective of reducing 
 by the objective of reducing 
-$$
+\begin{equation}
 \sum_{i \in N }q_i^2 + 
 \sum_{h \in V, l \in L } \delta.x_{hl}^2 
 + \sum_{h \in V }\delta.R_{h}^2 
 \sum_{i \in N }q_i^2 + 
 \sum_{h \in V, l \in L } \delta.x_{hl}^2 
 + \sum_{h \in V }\delta.R_{h}^2 
-$$
-where $\delta$ is a \JFC{ formalisation} factor.
-This allows indeed to get convex functions whose minimum value is unique.
+\label{eq:obj2}
+\end{equation}
+where $\delta$ is a regularisation factor.
+This indeed introduces quadratic fonctions on variables $x_{hl}$ and 
+$R_{h}$ and makes some of the functions strictly convex.
+
+The authors then apply a classical dual based approach with Lagrange multiplier 
+to solve such a problem~\cite{}.
+They first introduce dual variables 
+$u_{hi}$, $v_{h}$, $\lambda_{i}$, and  $w_l$ for any 
+$h \in V$,$ i \in N$, and $l \in L$.
 
 
-The proposed algorithm iteratively computes the following variables 
+\begin{equation}
+\begin{array}{l}
+L(R,x,P_{s},q,u,v,\lambda,w)=\\ 
+\sum_{i \in N} q_i^2 + q_i.  \left(
+\sum_{l \in L } a_{il}w_l^{(k)}-
+\lambda_iB_i
+\right)\\
++ \sum_{h \in V}
+v_h.\dfrac{\ln(\sigma^2/D_h)}{\gamma P_{sh} ^{2/3}} + \lambda_h P_{sh}\\
++ \sum_{h \in V} \sum_{l\in L}
+\left(
+\delta.x_{hl}^2  \right.\\
+\qquad \qquad + x_{hl}.
+\sum_{i \in N} \left( 
+\lambda_{i}.(c^s_l.a_{il}^{+} +
+c^r. a_{il}^{-} ) \right.\\
+\qquad \qquad\qquad \qquad +
+\left.\left. u_{hi} a_{il}
+\right)
+\right)\\
+ + \sum_{h \in V}
+\delta R_{h}^2 
+-v_h.R_{h} - \sum_{i \in N} u_{hi}\eta_{hi}
+\end{array}
+\end{equation}
 
 
+The proposed algorithm iteratively computes the following variables 
+untill the variation of the dual function is less than a given threshold.
 \begin{enumerate}
 \item $ u_{hi}^{(k+1)} = u_{hi}^{(k)} - \theta^{(k)}. \left(
  \eta_{hi}^{(k)} - \sum_{l \in L }a_{il}x_{hl}^{(k)} \right) $
 \begin{enumerate}
 \item $ u_{hi}^{(k+1)} = u_{hi}^{(k)} - \theta^{(k)}. \left(
  \eta_{hi}^{(k)} - \sum_{l \in L }a_{il}x_{hl}^{(k)} \right) $
@@ -125,7 +155,7 @@ $\theta^{(k)} = \omega / t^{1/2}$
  \item 
 $q_i^{(k)} = \arg\min_{q_i>0}
 \left(
  \item 
 $q_i^{(k)} = \arg\min_{q_i>0}
 \left(
-q^2 + q
+q_i^2 + q_i
 \left(
 \sum_{l \in L } a_{il}w_l^{(k)}-
 \lambda_i^{(k)}B_i
 \left(
 \sum_{l \in L } a_{il}w_l^{(k)}-
 \lambda_i^{(k)}B_i
@@ -171,4 +201,4 @@ c^r. a_{il}^{-} ) \right.\\
 $
 \end{enumerate}
 where the first four elements are dual variable and the last four ones are 
 $
 \end{enumerate}
 where the first four elements are dual variable and the last four ones are 
-primal ones  
\ No newline at end of file
+primal ones.
\ No newline at end of file
diff --git a/IWCMC14/argmin.tex b/IWCMC14/argmin.tex
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0f64780
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,87 @@
+The approach detailed previously requires to compute 
+the variable that minimizes four convex fonctions
+on constraint domains, one  
+for each primal variable $q_i$, $P_{sh}$, $R_h$, and $x_{hl}$,
+Among state of the art for this optimization step, there is
+the  L-BFGS-B algorithm~\cite{byrd1995limited}, 
+the truncated Newton algorithm, 
+the Constrained Optimization BY Linear Approximation (COBYLA) method~\cite{ANU:1770520}.
+However, all these methods suffer from being iterative approaches 
+and need many steps of computation to obtain an approximation 
+of the minimal value. This approach is dramatic whilst the objective is to 
+reduce all the computation steps. 
+  
+A closer look to each function that has to be minimized shows that it is
+differentiable and the minimal value can be computed in only one step. 
+The table~\ref{table:min} presents these minimal value for each primal
+variable.
+
+\begin{table*}[t]
+$$
+\begin{array}{|l|l|l|}
+\hline
+q_i^{(k)} &
+ \arg\min_{q_i>0}
+\left(
+q^2 + q. 
+\left(
+\sum_{l \in L } a_{il}w_l^{(k)}-
+\lambda_i^{(k)}B_i
+\right)
+\right)
+ & 
+\max \left(\epsilon,\dfrac{\sum_{l \in L } a_{il}w_l^{(k)}-
+\lambda_i^{(k)}B_i}{2}\right) \\
+\hline
+P_{sh}^{(k)}& 
+\arg \min_{p > 0} 
+\left(
+v_h^{(k)}.\dfrac{\ln(\sigma^2/D_h)}{\gamma p^{2/3}} + \lambda_h^{(k)}p
++ \delta_p p^{8/3}
+\right)
+&
+\max \left(\epsilon,
+\left(
+\dfrac{
+-\lambda_h^{(k)} + \sqrt{(\lambda_h^{(k)})^2 + \dfrac{64}{9}\alpha}
+}{\frac{16}{3}\delta_p}
+\right)^{\frac{3}{5}}
+\right) \\
+\hline
+R_h^{(k)}
+&
+\arg \min_{r \geq 0 }
+\left(
+\delta_r r^2 
+-v_h^{(k)}.r - \sum_{i \in N} u_{hi}^{(k)} \eta_{hi}
+\right) &
+\max\left(0,\dfrac{v_h^{(k)}}{2\delta_r}\right)
+\\
+\hline
+x_{hl}^{(k)} &
+\begin{array}{l}
+\arg \min_{x \geq 0}
+\left(
+\delta_x.x^2  \right.\\
+\qquad \qquad + x.
+\sum_{i \in N} \left( 
+\lambda_{i}^{(k)}.(c^s_l.a_{il}^{+} +
+c^r. a_{il}^{-} ) \right.\\
+\qquad \qquad\qquad \qquad +
+\left.\left. u_{hi}^{(k)} a_{il}
+\right)
+\right)
+\end{array}
+&
+\max\left(0,\dfrac{-\sum_{i \in N} \left( 
+\lambda_{i}^{(k)}.(c^s_l.a_{il}^{+} +
+c^r. a_{il}^{-} ) + u_{hi}^{(k)} a_{il}
+\right)}{2\delta_x}\right)
+\\
+\hline
+\end{array}
+$$
+\caption{Expression of each optimized primal variable}
+\end{table*}
+
+  
\ No newline at end of file
diff --git a/IWCMC14/convergence.tex b/IWCMC14/convergence.tex
new file mode 100644 (file)
index 0000000..ea4d4c2
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,35 @@
+Let us first have a discussion on the stop criterion of the citted algorithm.
+We claim that even if the variation of the dual function is less than a given 
+threeshold, this does not ensure that the lifetime has been maximized.
+Minimizing a function on a multiple domain (as the dual function)
+may indeed easilly fall into a local trap because some of introduced 
+variables may lead to uniformity of the output.
+
+\begin{figure}
+  to be continued 
+  \caption{Relations between dual function threshold and $q_i$ convergence}
+  \label{fig:convergence:scatterplot}
+\end{figure}  
+
+Experimentations have indeed shown that even if the dual
+function seems to be constant 
+(variations between two evaluations of this one is less than $10^{-5}$) 
+not all the $q_i$ have the same value.
+For instance, the Figure~\ref{fig:convergence:scatterplot} presents 
+a scatter plot.
+
+The maximum amplitude rate  of the sequence of $q_i$ --which is 
+$\frac{\max_{i \in N} q_i} {\min_{i \in N}q_i}-1$--
+is represented in $y$-coordonates 
+ with respect to the
+value of the threeshold for dual function that is represented in 
+$x$-coordonates.
+This figure shows that a very small threshold is a necessary condition, but not 
+a sufficient criteria to observe convergence of $q_i$.
+
+In the following, we consider the system are $\epsilon$-stable  if both 
+maximum amplitude rate and the dual function are less than a threeshold 
+$\epsilon$.
+
+
+  
\ No newline at end of file
diff --git a/IWCMC14/convexity.tex b/IWCMC14/convexity.tex
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0519ecb
--- /dev/null
@@ -0,0 +1 @@
\ No newline at end of file
index 0bea0885303bee17f1464cf95ed30dfa4f052e33..49d816dd88029fbdf1defdc22c299c2f9e1c00c2 100644 (file)
 
 
 
 
 
 
-\section{Improving an Existing Scheme}
+\section{Basics of Existing Scheme}
 \input{HLG}
 
 
 \input{HLG}
 
 
+\section{Improving }
+
+
+\subsection{Convergence Detection} 
+\input{convergence}
+
+
 \subsection{A closer look to convexity}
 \subsection{A closer look to convexity}
+\input{convexity}
+\JFC{On doit parler du probleme pour Ps}
 
 \subsection{Directly retreiving the argmin}
 
 \subsection{Directly retreiving the argmin}
+\input{argmin}
+
+
 
 
-\subsection{Convergence Detection} 
 
 
-\section{Fault-Tolerence Considerations}
+\subsection{Fault-Tolerence Considerations}
 
 \
 
 
 \