論文の概要: Generalizable Heuristic Generation Through Large Language Models with Meta-Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.20881v1
- Date: Tue, 27 May 2025 08:26:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-28 17:05:58.512726
- Title: Generalizable Heuristic Generation Through Large Language Models with Meta-Optimization
- Title(参考訳): メタ最適化を用いた大規模言語モデルによる一般化可能なヒューリスティック生成
- Authors: Yiding Shi, Jianan Zhou, Wen Song, Jieyi Bi, Yaoxin Wu, Jie Zhang,
- Abstract要約: 大規模言語モデル (LLM) を用いたヒューリスティック設計が最適化問題に対処するための有望なアプローチとして登場した。
既存のアプローチは、しばしば手動で定義された進化的一般化とシングルタスクのトレーニングスキームに依存している。
本稿では,メタ学習のレベルで機能する新しいフレームワークであるMeta-Optimization of Heuristics(MoH)を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.919482411153185
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Heuristic design with large language models (LLMs) has emerged as a promising approach for tackling combinatorial optimization problems (COPs). However, existing approaches often rely on manually predefined evolutionary computation (EC) optimizers and single-task training schemes, which may constrain the exploration of diverse heuristic algorithms and hinder the generalization of the resulting heuristics. To address these issues, we propose Meta-Optimization of Heuristics (MoH), a novel framework that operates at the optimizer level, discovering effective optimizers through the principle of meta-learning. Specifically, MoH leverages LLMs to iteratively refine a meta-optimizer that autonomously constructs diverse optimizers through (self-)invocation, thereby eliminating the reliance on a predefined EC optimizer. These constructed optimizers subsequently evolve heuristics for downstream tasks, enabling broader heuristic exploration. Moreover, MoH employs a multi-task training scheme to promote its generalization capability. Experiments on classic COPs demonstrate that MoH constructs an effective and interpretable meta-optimizer, achieving state-of-the-art performance across various downstream tasks, particularly in cross-size settings.
- Abstract(参考訳): 大きな言語モデル(LLM)によるヒューリスティックデザインは、組合せ最適化問題(COP)に取り組む上で有望なアプローチとして現れている。
しかし、既存のアプローチは、しばしば手動で定義された進化計算(EC)オプティマイザとシングルタスクのトレーニングスキームに依存しており、多様なヒューリスティックアルゴリズムの探索を制限し、その結果のヒューリスティックスの一般化を妨げる可能性がある。
これらの課題に対処するため,メタ学習の原理を用いて,最適な最適化を行う新しいフレームワークであるMeta-Optimization of Heuristics (MoH)を提案する。
特に、MoHはLCMを活用して、メタ最適化を反復的に洗練し、(自己)呼び出しを通じて多様なオプティマイザを自律的に構築することで、事前に定義されたECオプティマイザへの依存をなくす。
これらの構築されたオプティマイザはその後、下流のタスクのためのヒューリスティックを進化させ、より広範なヒューリスティック探索を可能にした。
さらに、MoHはその一般化能力を促進するためにマルチタスクトレーニングスキームを採用している。
古典的なCOPの実験は、MoHが効果的で解釈可能なメタ最適化器を構築し、特にクロスサイズ設定において、様々なダウンストリームタスクで最先端のパフォーマンスを達成することを示した。
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