Towards a Generic Representation of Combinatorial Problems for Learning-Based Approaches
Notice bibliographique
Résumé
In recent years, there has been a growing interest in using learning-based approaches for solving combinatorial problems, either in an end-to-end manner or in conjunction with traditional optimization algorithms. In both scenarios, the challenge lies in encoding the targeted combinatorial problems into a structure compatible with the learning algorithm. Many existing works have proposed problem-specific representations, often in the form of a graph, to leverage the advantages of \textit{graph neural networks}. However, these approaches lack generality, as the representation cannot be easily transferred from one combinatorial problem to another one. While some attempts have been made to bridge this gap, they still offer a partial generality only. In response to this challenge, this paper advocates for progress toward a fully generic representation of combinatorial problems for learning-based approaches. The approach we propose involves constructing a graph by breaking down any constraint of a combinatorial problem into an abstract syntax tree and expressing relationships (e.g., a variable involved in a constraint) through the edges. Furthermore, we introduce a graph neural network architecture capable of efficiently learning from this representation. The tool provided operates on combinatorial problems expressed in the XCSP3 format, handling all the constraints available in the 2023 mini-track competition. Experimental results on four combinatorial problems demonstrate that our architecture achieves performance comparable to dedicated architectures while maintaining generality. Our code and trained models are publicly available at \url{https://github.com/corail-research/learning-generic-csp}.
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 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 | 0,003 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,003 |
| Communication savante | 0,004 | 0,008 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,004 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,007 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,002 |
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 ».