Supplementing recurrent neural networks with annealing to solve combinatorial optimization problems
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Combinatorial optimization problems can be solved by heuristic algorithms such as simulated annealing (SA) which aims to find the optimal solution within a large search space through thermal fluctuations. This algorithm generates new solutions through Markov-chain Monte Carlo techniques which can result in severe limitations, such as slow convergence and a tendency to stay within the same local search space at small temperatures. To overcome these shortcomings, we use the variational classical annealing (VCA) framework that combines autoregressive recurrent neural networks (RNNs) with traditional annealing to sample solutions that are uncorrelated. In this paper, we demonstrate the potential of using VCA as an approach to solving real-world optimization problems. We explore VCA’s performance in comparison with SA at solving three popular optimization problems: the maximum cut problem (Max-Cut), the nurse scheduling problem (NSP), and the traveling salesman problem (TSP). For all three problems, we find that VCA outperforms SA on average in the asymptotic limit by one or more orders of magnitude in terms of relative error. Interestingly, we reach large system sizes of up to 256 cities for the TSP. We also conclude that in the best case scenario, VCA can serve as a great alternative when SA fails to find the optimal solution.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».