MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W3210396263 · doi:10.4230/lipics.cp.2021.3

Learning in Local Branching (Invited Talk)

2021· article· en· W3210396263 sur OpenAlexaff
Defeng Liu, Andrea Lodi

Notice bibliographique

RevueDROPS (Schloss Dagstuhl – Leibniz Center for Informatics) · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineArts and Humanities
ThématiqueArchaeological and Geological Studies
Établissements canadiensPolytechnique Montréal
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBranching (polymer chemistry)Computer scienceArtificial intelligenceMaterials science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Although state-of-the-art solvers for Mixed-Integer Programming (MIP) experienced a dramatic performance improvement over the past decades, the resolution of some MIPs is still challenging, requiring hours of computations while, in practice, high-quality solutions are often required to be computed within a very restricted time frame. In such cases, it might be preferable to provide anytime solutions, i.e., a first reasonable solution should be generated as early as possible, then better ones produced in the subsequent computation with the user deciding where to stop. In this respect, the local branching (LB) heuristic [Fischetti and Lodi, 2003] was proposed to improve an incumbent solution either at very early stages of the computation within a general MIP framework or as a stand-alone algorithmic framework. Roughly speaking, given a feasible solution, the method iterates by first defining a solution neighborhood through the so-called local branching cut, then by exploring it by calling a black-box MIP solver. In the local branching algorithm, the choice of the neighborhood size is crucial to performance. In principle, it is desirable to have neighborhoods to be relatively small for efficient computation but still large enough to contain improving solutions. In [Fischetti and Lodi, 2003], the size of the neighborhood is mostly initialized by a fixed constant value, then adjusted at run time. Nonetheless, it is reasonable to believe that there is no a priori single best neighborhood size and the choice of the value should depend on the characteristics of the problem. Furthermore, it is worth noting that, in many applications, instances of the same problem are solved repeatedly. Real-world problems have a rich structure: while more and more data points are collected, patterns and regularities appear. Therefore, problem-specific and task-specific knowledge can be learned from data and applied to adapting the corresponding optimization scenario. This motives a broader paradigm of sizing the solution neighborhoods in local branching. Following the line of work analyzed and surveyed in [Bengio et al., 2021] on the use of Machine Learning (ML) for combinatorial optimization, in this work, we aim to guide the (local) search of the local branching heuristic by ML techniques. In particular, given a problem instance and a time limit for (heuristically) solving it, we exploit ML tools to predict reasonable good values of the neighborhood size, in order to maximize the performance of the local branching algorithm. We computationally show that the neighborhood size can indeed be learnt leading to improved performances and that the overall algorithm generalizes well both with respect to the instance size and, more surprisingly, across instances.

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)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,011
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: Sans objet
GenreSignal candidat: Autre · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,037
Score d'incertitude au seuil0,124

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,011
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,002
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0040,005
Science ouverte0,0020,003
Intégrité de la recherche0,0030,005
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0370,015

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 Opus0,024
Tête enseignante GPT0,229
Écart entre enseignants0,205 · 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'étudeSans objet
Domainenon disponible
GenreAutre

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

Explorer davantage

Même revueDROPS (Schloss Dagstuhl – Leibniz Center for Informatics)Même sujetArchaeological and Geological StudiesTravaux en français237 207