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Enregistrement W3134001436

On the difficulty of generalizing deep reinforcement learning framework for combinatorial optimization

2021· preprint· en· W3134001436 sur OpenAlexaff
Mostafa Pashazadeh

Notice bibliographique

RevueUVic’s Research and Learning Repository (University of Victoria) · 2021
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMetaheuristic Optimization Algorithms Research
Établissements canadiensUniversity of Victoria
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésReinforcement learningComputer scienceHeuristicsQuadratic assignment problemCombinatorial optimizationGraphArtificial intelligenceTravelling salesman problemMathematical optimizationOptimization problemTheoretical computer scienceMachine learningMathematicsAlgorithm
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Combinatorial optimization problems on the graph with real-life applications are canonical challenges in Computer Science. The difficulty of finding quality labels for problem instances holds back leveraging supervised learning across combinatorial problems. Reinforcement learning (RL) algorithms have recently been adopted to solve this challenge automatically. The underlying principle of this approach is to deploy a graph neural network for encoding both the local information of the nodes and the graph-structured data in order to capture the current state of the environment. Then, a reinforcement learning algorithm trains the actor to learn the problem-specific heuristics on its own and make an informed decision at each state for finally reaching a good solution. Recent studies on this subject mainly focus on a family of combinatorial problems on the graph, such as the travel salesman problem, where the proposed model aims to find an ordering of vertices that optimizes some objective function. We use the security-aware phone clone allocation in the cloud as a classical quadratic assignment problem to study whether or not deep RL-based model is generally applicable to solve other classes of such hard problems. Our work contributes in two directions: First, we provide an analytical method that reduces the phone clone allocation problem to the traditional QP programming and evidence its superiority over heuristic algorithms with quality approximation solutions. Second, we build a powerful model that not only captures the node embedding in the context of graph-structured data but also provides valuable information related to the decision making. We then adopt a fitted RL algorithm to train the actor to make informed decisions. Extensive experimental evaluation shows that existing RL-based models may not generalize to discrete quadratic assignment problems, where incrementally constructed solution is not an inherent requirement. Furthermore, we highlight the main features of problems that contribute to the success of applying RL algorithms.

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.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,013
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil0,018

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,013
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0020,004
Science ouverte0,0020,002
Intégrité de la recherche0,0020,006
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,001

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 Opus0,038
Tête enseignante GPT0,289
Écart entre enseignants0,250 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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