新火種
2023-09-15 
2023頂科協獎“智能科學或數學獎”揭曉：兩位科學家因凸優化理論方面開創性工作獲獎
今天上午，2023年世界頂尖科學家協會獎“智能科學或數學獎”獲獎者在上海揭曉。美國佐治亞理工學院工業與系統工程學院講席教授阿爾卡迪·涅米羅夫斯基和比利時法語魯汶大學運籌學與計量經濟學研究中心、數學工程系名譽教授、高級科學研究員尤里·涅斯捷羅夫獲獎。將今年的“智能科學或數學獎”授予兩人，是表彰他們在凸優化理論方面的一系列開創性工作，包括自協調函數和內點法的理論、優化的復雜性理論、加速梯度算法設計以及在魯棒優化方面的方法論進展等。
2023年頂科協獎“智能科學或數學獎”遴選委員會主席、首屆頂科協獎“智能科學或數學獎”得主、加州大學伯克利分校杰出冠名教授邁克爾·I·喬丹表示，優化理論是過去30年來對數學以外的領域產生最重大影響的學科，已在控制系統、經濟學、信號處理、機器學習、資源分配、能源管理、供應鏈和金融等領域得到廣泛應用，為上述眾多領域所需的實用算法設計和實際應用等提供了概念基礎和原理依據
。在這個成果不斷涌現的時代，阿爾卡迪·涅米羅夫斯基博士與尤里·涅斯捷羅夫博士一直是優化理論領域的領軍人物。他們的研究引發了“一階算法革命”，自此，優化算法得以應用于現代應用中的大規模問題，并推動了新計算平臺的發展，以支持這些算法。他們建立的優化復雜性理論和一系列加速算法，加深了我們對優化的可能性和“最優優化方式”的理解。他們在魯棒優化和隨機優化方法上的貢獻對于控制理論和統計學等領域至關重要。
來源/東方IC
阿爾卡迪·涅米羅夫斯基博士與尤里·涅斯捷羅夫博士在職業早期發展了內點法理論，這是一項堪稱里程碑的工作。他們的理論提出了一個被稱為自協調性的基本屬性，因而擴展了內點法的應用范圍和使之高效。這一概念進展是巨大的：他們展示了如何將數百個具有復雜證明和彼此間無關聯的復雜算法描述成一個簡單而優雅的統一框架。此外，他們能夠毫不費力地將許多先前已知的內點方法擴展到覆蓋比傳統線性規劃和二次規劃更廣泛的問題集。
在他們的工作之前，人們普遍認為內點算法的高效性可能依賴于線性規劃或二次規劃這類特殊問題的某些特性。但是阿爾卡迪·涅米羅夫斯基博士與尤里·涅斯捷羅夫博士發展的算法框架和分析非常清楚地表明了內點法的擴展應用范疇，包括擴展的邊界和內容。一個特別重要的擴展被稱為半定規劃。 它已經廣泛用于計算機科學中，作為解決離散和困難組合問題的松弛方法。此外，阿爾卡迪·涅米羅夫斯基博士與合作者發展了基于信息的優化復雜性理論，也為優化學和理論計算機科學架構了額外的重要聯系。該理論結果為基于某些原理設計的任意算法在求解一類特定的優化問題時的復雜度提供下界，其早期是應用是基于梯度設計的算法求解光滑的凸優化問題。
阿爾卡迪·涅米羅夫斯基博士的理論表明有比最速下降算法收斂速率更快的算法，而最速下降算法在過去被視為是求解優化問題最有效的梯度法。尤里·涅斯捷羅夫博士通過設計一系列加速梯度算法解決了這個難題，不僅證明了這些算法加快了最速下降算法的收斂速度，還證明了這些算法達到了阿爾卡迪·涅米羅夫斯基博士最優法的復雜度下界。這一系列的研究工作極具洞察力和富有成效，為解決各類問題提供了一系列基準速率和實現這些速率的優化算法。
新民晚報記者 郜陽
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