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 Lai,Chunlei Tang
出处
期刊:Information Sciences [Elsevier BV]
卷期号:619: 930-946 被引量:34
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
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
yingzaifeixiang完成签到,获得积分10
1秒前
纳兰嫣然完成签到,获得积分10
1秒前
富贵发布了新的文献求助10
2秒前
坚强哑铃完成签到,获得积分10
2秒前
柴犬小太郎完成签到,获得积分10
2秒前
brevo完成签到,获得积分10
2秒前
熊饼干完成签到,获得积分20
2秒前
CharlesRoue完成签到,获得积分10
2秒前
狂野元枫完成签到 ,获得积分10
3秒前
Livtales完成签到,获得积分10
5秒前
刚刚好完成签到,获得积分10
5秒前
devin22222完成签到,获得积分10
6秒前
sdjjis完成签到 ,获得积分10
6秒前
断水断粮的科研民工完成签到,获得积分10
7秒前
江海小舟完成签到,获得积分10
7秒前
Wenyu完成签到,获得积分10
7秒前
胡子完成签到,获得积分10
7秒前
龙啊龙啊龙完成签到 ,获得积分10
8秒前
Vme50完成签到,获得积分10
8秒前
娜娜完成签到,获得积分0
8秒前
初a完成签到,获得积分10
8秒前
充电宝应助zhuxd采纳,获得10
10秒前
包容春天完成签到,获得积分10
10秒前
叨叨完成签到,获得积分10
10秒前
木日完成签到,获得积分10
10秒前
18746005898完成签到 ,获得积分10
10秒前
晚风完成签到,获得积分10
11秒前
123完成签到,获得积分20
11秒前
pmsl完成签到,获得积分10
12秒前
坚定尔蓝完成签到,获得积分10
12秒前
朱科源啊源完成签到 ,获得积分0
12秒前
飘逸蘑菇完成签到 ,获得积分10
12秒前
标致大炮完成签到 ,获得积分10
12秒前
W溜溜梅完成签到 ,获得积分10
13秒前
zain完成签到 ,获得积分10
13秒前
aaaa应助高等数学C2采纳,获得30
13秒前
汉堡包应助simon采纳,获得10
13秒前
刻苦采白完成签到,获得积分20
13秒前
hcdb完成签到,获得积分10
14秒前
舒心完成签到,获得积分0
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Lengua e imagen en la comunicación digital 500
文献求助-中国李庄学术史 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7475135
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9069921
关于积分的说明 19337015
捐赠科研通 7093823
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3246357
关于科研通互助平台的介绍 2415603
邀请新用户注册赠送积分活动 2231349