論文の概要: Machine Learning Insides OptVerse AI Solver: Design Principles and Applications

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.05960v2
• Date: Wed, 17 Jan 2024 13:26:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-18 19:29:09.843446
• Title: Machine Learning Insides OptVerse AI Solver: Design Principles and Applications
• Title（参考訳）: OptVerse AIソルバーの内部に機械学習 - 設計原則と応用
• Authors: Xijun Li, Fangzhou Zhu, Hui-Ling Zhen, Weilin Luo, Meng Lu, Yimin Huang, Zhenan Fan, Zirui Zhou, Yufei Kuang, Zhihai Wang, Zijie Geng, Yang Li, Haoyang Liu, Zhiwu An, Muming Yang, Jianshu Li, Jie Wang, Junchi Yan, Defeng Sun, Tao Zhong, Yong Zhang, Jia Zeng, Mingxuan Yuan, Jianye Hao, Jun Yao, Kun Mao
• Abstract要約: 本稿では,Huawei CloudのOpsVerse AIソルバに機械学習(ML)技術を統合するための総合的研究について述べる。 本稿では,実世界の多面構造を反映した生成モデルを用いて,複雑なSATインスタンスとMILPインスタンスを生成する手法を紹介する。 本稿では,解解器性能を著しく向上させる,最先端パラメータチューニングアルゴリズムの導入について詳述する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 74.67495900436728
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In an era of digital ubiquity, efficient resource management and decision-making are paramount across numerous industries. To this end, we present a comprehensive study on the integration of machine learning (ML) techniques into Huawei Cloud's OptVerse AI Solver, which aims to mitigate the scarcity of real-world mathematical programming instances, and to surpass the capabilities of traditional optimization techniques. We showcase our methods for generating complex SAT and MILP instances utilizing generative models that mirror multifaceted structures of real-world problem. Furthermore, we introduce a training framework leveraging augmentation policies to maintain solvers' utility in dynamic environments. Besides the data generation and augmentation, our proposed approaches also include novel ML-driven policies for personalized solver strategies, with an emphasis on applications like graph convolutional networks for initial basis selection and reinforcement learning for advanced presolving and cut selection. Additionally, we detail the incorporation of state-of-the-art parameter tuning algorithms which markedly elevate solver performance. Compared with traditional solvers such as Cplex and SCIP, our ML-augmented OptVerse AI Solver demonstrates superior speed and precision across both established benchmarks and real-world scenarios, reinforcing the practical imperative and effectiveness of machine learning techniques in mathematical programming solvers.
• Abstract（参考訳）: デジタルユビキティの時代には、効率的な資源管理と意思決定が多くの産業で最重要である。 そこで、本研究では、機械学習(ml)技術をhuawei cloudのoptiverse ai solverに統合することに関する包括的研究を行い、実世界の数学プログラミングインスタンスの不足を軽減し、従来の最適化技術の能力を超えることを目的としている。 本稿では,実世界の多面構造を反映した生成モデルを用いて,複雑なSATおよびMILPインスタンスを生成する手法を紹介する。 さらに,動的環境における解法の有効性を維持するために,拡張ポリシーを活用した学習フレームワークを提案する。 データ生成と拡張に加えて、我々はパーソナライズされた問題解決戦略のための新しいML主導のポリシーも提案し、初期ベース選択のためのグラフ畳み込みネットワークや高度な事前解法とカット選択のための強化学習などの応用に重点を置いている。 さらに,ソルバ性能を著しく向上させる最先端パラメータチューニングアルゴリズムの導入について詳述する。 CplexやSCIPのような従来の解法と比較すると、MLに強化されたOpsVerse AI Solverは、確立されたベンチマークと実世界のシナリオの両方において、より優れたスピードと精度を示し、数学的プログラミングの解法における機械学習技術の実践的命令性と有効性を補強します。

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