論文の概要: Evolving Interdependent Operators with Large Language Models for Multi-Objective Combinatorial Optimization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.17899v1
- Date: Sun, 25 Jan 2026 16:31:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-27 15:23:08.520562
- Title: Evolving Interdependent Operators with Large Language Models for Multi-Objective Combinatorial Optimization
- Title(参考訳): 多目的組合せ最適化のための大規模言語モデルを用いた相互依存型演算子の開発
- Authors: Junhao Qiu, Xin Chen, Liang Ge, Liyong Lin, Zhichao Lu, Qingfu Zhang,
- Abstract要約: 近傍探索演算子は多目的進化アルゴリズム(MOEA)の性能に欠かせない
設計戦略と実行可能なコードの共同進化を実現するMOEAのためのE2OC(Evolution of Operator Combination)フレームワークを提案する。
E2OCは、最先端のAHDや他のマルチヒューリスティックな共同設計フレームワークを一貫して上回っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 21.70371026963599
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Neighborhood search operators are critical to the performance of Multi-Objective Evolutionary Algorithms (MOEAs) and rely heavily on expert design. Although recent LLM-based Automated Heuristic Design (AHD) methods have made notable progress, they primarily optimize individual heuristics or components independently, lacking explicit exploration and exploitation of dynamic coupling relationships between multiple operators. In this paper, multi-operator optimization in MOEAs is formulated as a Markov decision process, enabling the improvement of interdependent operators through sequential decision-making. To address this, we propose the Evolution of Operator Combination (E2OC) framework for MOEAs, which achieves the co-evolution of design strategies and executable codes. E2OC employs Monte Carlo Tree Search to progressively search combinations of operator design strategies and adopts an operator rotation mechanism to identify effective operator configurations while supporting the integration of mainstream AHD methods as the underlying designer. Experimental results across AHD tasks with varying objectives and problem scales show that E2OC consistently outperforms state-of-the-art AHD and other multi-heuristic co-design frameworks, demonstrating strong generalization and sustained optimization capability.
- Abstract(参考訳): 近隣の探索演算子は、MOEA(Multi-Objective Evolutionary Algorithms)の性能に重要であり、専門家の設計に大きく依存している。
最近のLLMベースの自動ヒューリスティック・デザイン (Automated Heuristic Design, AHD) 法は顕著な進歩を遂げているが、主に個々のヒューリスティックやコンポーネントを独立に最適化し、複数の演算子間の動的結合関係の明示的な探索と利用を欠いている。
本稿では,MOEAにおけるマルチ演算最適化をマルコフ決定プロセスとして定式化し,逐次決定による相互依存演算子の改善を実現する。
そこで我々はMOEAのためのE2OC(Evolution of Operator Combination)フレームワークを提案し,設計戦略と実行可能なコードの共同進化を実現する。
E2OCはモンテカルロ木探索を用いて、演算子設計戦略の組み合わせを段階的に探索し、演算子回転機構を採用して演算子構成を効果的に識別すると同時に、メインストリームのAHDメソッドを設計元として統合することを支援する。
目的や課題尺度の異なるAHDタスクに対する実験結果から、E2OCは最先端のAHDや他の多言語共同設計フレームワークを一貫して上回り、強力な一般化と持続的な最適化能力を示している。
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