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Enregistrement W4229001783 · doi:10.1287/ijoc.2022.1194

Improving Variable Orderings of Approximate Decision Diagrams Using Reinforcement Learning

2022· article· en· W4229001783 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

RevueINFORMS journal on computing · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueFormal Methods in Verification
Établissements canadiensPolytechnique MontréalMinnow Environmental (Canada)
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceReinforcement learningHeuristicScalabilityMathematical optimizationRelaxation (psychology)Metric (unit)Set (abstract data type)Artificial intelligenceLinear programming relaxationAnalyticsLinear programmingBounding overwatchVariable (mathematics)Machine learningAlgorithmMathematicsData mining

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Prescriptive analytics provides organizations with scalable solutions for large-scale, automated decision making. At the core of prescriptive analytics methodology is optimization, a field devoted to the study of algorithms that solve complex decision-making problems. Optimization algorithms rely heavily on generic methods for identifying tight bounds, which provide both solutions to problems and optimality guarantees. In the last decade, decision diagrams (DDs) have demonstrated significant advantages in obtaining bounds compared with the standard linear relaxation commonly used by commercial solvers. However, the quality of the bounds computed by DDs depends heavily on the variable ordering chosen for the construction. Besides, the problem of finding an ordering that optimizes a given metric is generally NP-hard. This paper studies how machine learning, specifically deep reinforcement learning (DRL), can be used to improve bounds provided by DDs, in particular through learning a good variable ordering. The introduced DRL models improve primal and dual bounds, even over standard linear programming relaxations, and are integrated in a full-fledged branch-and-bound algorithm. This paper, therefore, provides a novel mechanism for utilizing machine learning to tighten bounds, adding to recent research on using machine learning to obtain high-quality heuristic solutions and, for the first time, using machine learning to improve relaxation bounds through a generic bounding method. We apply the methods on a classic optimization problem, the maximum independent set, and demonstrate through computational testing that optimization bounds can be significantly improved through DRL. We provide the code to replicate the results obtained on the maximum independent set. Summary of Contribution: This paper studies the use of reinforcement learning to compute a variable ordering of decision diagram-based approximations for discrete optimization problems. This is among the first works to propose the use of machine learning to improve upon generic bounding methods for discrete optimization problems, thereby establishing a critical bridge between optimization and learning.

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)0,004
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut 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: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,293
Score d'incertitude au seuil0,896

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0040,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,001
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 Opus0,026
Tête enseignante GPT0,285
Écart entre enseignants0,259 · 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