Solving combinatorial optimization problems over graphs with BERT-Based Deep Reinforcement Learning

强化学习 计算机科学 最优化问题 组合优化 人工智能 旅行商问题 车辆路径问题 二次分配问题 数学优化 理论计算机科学 数学 算法 布线(电子设计自动化) 计算机网络
作者
Qi Wang,Kenneth H. Lai,Chun-Lei Tang
出处
期刊:Information Sciences [Elsevier]
卷期号:619: 930-946 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.ins.2022.11.073
摘要

Combinatorial optimization, such as vehicle routing and traveling salesman problems for graphs, is NP-hard and has been studied for decades. Many methods have been proposed for its possible solution, including, but not limited to, exact algorithms, approximate algorithms, heuristic algorithms, and solution solvers. However, these methods cannot learn the problem’s internal structure nor generalize to similar or larger-scale problems. Recently, deep reinforcement learning has been applied to combinatorial optimization and has achieved convincing results. Nevertheless, the challenge of effective integration and training improvement still exists. In this study, we propose a novel framework (BDRL) that combines BERT (Bidirectional Encoder Representations from Transformers) and deep reinforcement learning to tackle combinatorial optimization over graphs by treating general optimization problems as data points under an identified data distribution. We first improved the transformer encoder of BERT to embed the combinatorial optimization graph effectively. By employing contrastive objectives, we extend BERT-like training to reinforcement learning and acquire self-attention-consistent representations. Next, we used hierarchical reinforcement learning to pre-train our model; that is, to train and fine-tune the model through an iterative process to make it more suitable for a specific combinatorial optimization problem. The results demonstrate our proposed framework’s generalization ability, efficiency, and effectiveness in multiple tasks.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
单纯夏烟完成签到,获得积分10
刚刚
WKY完成签到,获得积分10
1秒前
wss发布了新的文献求助10
2秒前
学术小白发布了新的文献求助10
2秒前
SciGPT应助能干的杨柿子采纳,获得10
5秒前
5秒前
Eden发布了新的文献求助10
6秒前
小熊猫发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
破伤疯完成签到 ,获得积分10
11秒前
ding应助跋扈采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
小吴完成签到,获得积分10
13秒前
卜东完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
田様应助危机的乐双采纳,获得10
16秒前
17秒前
科研通AI2S应助wss采纳,获得10
17秒前
别摘小红花完成签到,获得积分20
18秒前
zzz完成签到,获得积分10
18秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
18秒前
美好斓发布了新的文献求助30
19秒前
奔跑发布了新的文献求助10
19秒前
爱静静应助ai豆的鱼采纳,获得10
19秒前
rong发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
wanci应助Eileen采纳,获得10
23秒前
24秒前
淡然鸡翅完成签到,获得积分10
24秒前
充电宝应助别摘小红花采纳,获得10
25秒前
27秒前
刘相君完成签到 ,获得积分10
27秒前
朴实凝阳完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
小熊猫完成签到,获得积分20
30秒前
阳光萌萌完成签到,获得积分10
30秒前
wyr完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
Classics in Total Synthesis IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3149477
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2800533
关于积分的说明 7840390
捐赠科研通 2458038
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1308241
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628460
版权声明 601706