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Enregistrement W3033044509 · doi:10.1609/aaai.v35i5.16484

Combining Reinforcement Learning and Constraint Programming for Combinatorial Optimization

2021· article· en· W3033044509 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueProceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueConstraint Satisfaction and Optimization
Établissements canadiensUniversity of TorontoPolytechnique Montréal
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésCombinatorial optimizationMathematical optimizationReinforcement learningConstraint programmingKnapsack problemTravelling salesman problemComputer scienceOptimization problemSolverHeuristicsContext (archaeology)Quadratic assignment problemInteger programmingLin–Kernighan heuristicMathematicsStochastic programming2-optArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Combinatorial optimization has found applications in numerous fields, from aerospace to transportation planning and economics. The goal is to find an optimal solution among a finite set of possibilities. The well-known challenge one faces with combinatorial optimization is the state-space explosion problem: the number of possibilities grows exponentially with the problem size, which makes solving intractable for large problems. In the last years, deep reinforcement learning (DRL) has shown its promise for designing good heuristics dedicated to solve NP-hard combinatorial optimization problems. However, current approaches have an important shortcoming: they only provide an approximate solution with no systematic ways to improve it or to prove optimality. In another context, constraint programming (CP) is a generic tool to solve combinatorial optimization problems. Based on a complete search procedure, it will always find the optimal solution if we allow an execution time large enough. A critical design choice, that makes CP non-trivial to use in practice, is the branching decision, directing how the search space is explored. In this work, we propose a general and hybrid approach, based on DRL and CP, for solving combinatorial optimization problems. The core of our approach is based on a dynamic programming formulation, that acts as a bridge between both techniques. We experimentally show that our solver is efficient to solve three challenging problems: the traveling salesman problem with time windows, the 4-moments portfolio optimization problem, and the 0-1 knapsack problem. Results obtained show that the framework introduced outperforms the stand-alone RL and CP solutions, while being competitive with industrial solvers.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,936
Score d'incertitude au seuil0,512

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,044
Tête enseignante GPT0,286
Écart entre enseignants0,242 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle