論文の概要: Enabling Population-Based Architectures for Neural Combinatorial Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.08696v1
- Date: Tue, 13 Jan 2026 16:19:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-14 18:27:19.281203
- Title: Enabling Population-Based Architectures for Neural Combinatorial Optimization
- Title(参考訳): ニューラルコンビネーション最適化のための人口ベースアーキテクチャの提案
- Authors: Andoni Irazusta Garmendia, Josu Ceberio, Alexander Mendiburu,
- Abstract要約: 我々は,Nuural Combinatorial Optimization(NCO)を,候補解の集合に作用する学習ポリシーによって明示的に人口ベースにする方法を研究する。
これらのアイデアを2つの補完的なツールで具体化します。1つは、全人口間で共有される情報を使って既存のソリューションを改善するもので、もう1つは、高品質と多様性とのバランスを明確にした新しい候補ソリューションを生成します。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 48.248213281039334
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Neural Combinatorial Optimization (NCO) has mostly focused on learning policies, typically neural networks, that operate on a single candidate solution at a time, either by constructing one from scratch or iteratively improving it. In contrast, decades of work in metaheuristics have shown that maintaining and evolving populations of solutions improves robustness and exploration, and often leads to stronger performance. To close this gap, we study how to make NCO explicitly population-based by learning policies that act on sets of candidate solutions. We first propose a simple taxonomy of population awareness levels and use it to highlight two key design challenges: (i) how to represent a whole population inside a neural network, and (ii) how to learn population dynamics that balance intensification (generating good solutions) and diversification (maintaining variety). We make these ideas concrete with two complementary tools: one that improves existing solutions using information shared across the whole population, and the other generates new candidate solutions that explicitly balance being high-quality with diversity. Experimental results on Maximum Cut and Maximum Independent Set indicate that incorporating population structure is advantageous for learned optimization methods and opens new connections between NCO and classical population-based search.
- Abstract(参考訳): Neural Combinatorial Optimization(NCO)は、主に学習ポリシー(典型的にはニューラルネットワーク)に焦点を当てている。
対照的に、メタヒューリスティックスにおける何十年にもわたっての研究は、ソリューションの人口の維持と進化がロバスト性や探索を改善し、しばしばパフォーマンスを向上させることを示した。
このギャップを埋めるために、我々はNCOが対象とするソリューションの集合に作用する学習ポリシーにより、NCOを明示的に人口ベースにする方法について研究する。
まず、人口意識の単純な分類法を提案し、2つの重要な設計課題を強調します。
一 ニューラルネットワーク内の全人口を表す方法、及び
(II)強化(良い解の生成)と多様化(多様性の維持)のバランスをとる人口動態の学習方法。
これらのアイデアを2つの補完的なツールで具体化します。1つは、全人口間で共有される情報を使って既存のソリューションを改善するもので、もう1つは、高品質と多様性とのバランスを明確にした新しい候補ソリューションを生成します。
最大カットと最大独立セットの実験結果から、人口構造を組み込むことは学習最適化手法に有利であり、NCOと古典的人口ベースサーチの新たな接続を開放することを示す。
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