論文の概要: Adversarial Training for Robust Coverage Network under Worst-case Facility Losses
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.26763v1
- Date: Tue, 26 May 2026 09:36:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-27 17:51:41.793896
- Title: Adversarial Training for Robust Coverage Network under Worst-case Facility Losses
- Title(参考訳): 最悪の施設損失下におけるロバスト被覆網の敵対的訓練
- Authors: Changhao Miao, Yuntian Zhang, Tongyu Wu, Fang Deng, Chen Chen,
- Abstract要約: 本稿では,最大被覆位置-干渉問題の解法として,デュアルエージェント深層強化学習フレームワークを提案する。
我々のフレームワークは、ネットワーク構造に非依存であり、その基盤となる対数学習パラダイムは、他の二段階最適化問題を解く強力な可能性を示している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.616895584914579
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The Maximal Covering Location-Interdiction Problem (MCLIP) is a classic bi-level optimization problem, which is fundamental to resilient infrastructure planning yet remains computationally intractable. Specifically, the upper level determines facility locations to maximize coverage, while the lower level executes worst-case interdiction to minimize the coverage. The strong coupling between the upper and lower levels, combined with their respective high combinatorial complexity, renders traditional methods ineffective. To bridge this gap, we propose a Dual-Agent Deep Reinforcement Learning (DADRL) framework based on adversarial learning, comprising a location agent corresponding to the upper level and an interdiction agent corresponding to the lower level. Our contributions are threefold: (1) The location agent is trained simultaneously against an evolving interdiction agent, making it effectively capture the dynamic competitive interplay between the upper and lower levels; (2) To fully exploit the learned capabilities of the interdiction agent, we propose a Surrogate-based Ensemble Inference Strategy that utilizes the trained interdiction agent as a high-fidelity surrogate to guide the decisions of location agent; (3) Extensive experiments on synthetic and real-world datasets demonstrate that our approach achieves superior computational efficiency while maintaining highly competitive solution quality compared to other baselines. Furthermore, our DADRL framework is model-agnostic to network structures, while its underlying adversarial learning paradigm demonstrates strong potential for solving other bi-level optimization problems.
- Abstract(参考訳): MCLIP(Maximal Covering Location-Interdiction Problem)は、古典的な二段階最適化問題であり、レジリエンスなインフラ計画の基礎でありながら、計算的に難解である。
具体的には、上層がカバー範囲を最大化するための施設位置を決定する一方、下層はカバー範囲を最小化するために最悪のケースインターディクションを実行する。
上層と下層の間の強い結合は、それぞれの高い組合せ複雑性と組み合わさって、従来の手法を効果的にしない。
このギャップを埋めるために, 対角学習に基づくデュアルエージェント深層強化学習(DADRL)フレームワークを提案する。
本研究の貢献は,(1) 位置情報エージェントを進化する対話エージェントに対して同時に訓練し,上層と下層の動的競争的相互作用を効果的に捉えること,(2) 対話エージェントの学習能力を完全に活用すること,(2) トレーニングされた対話エージェントを高信頼度代理として活用し,位置情報エージェントの決定を導くこと,(3) 合成および実世界のデータセットに対する広範な実験により,我々のアプローチが他のベースラインと比較して優れた計算効率を達成し,競争力の高いソリューション品質を維持することを示すこと,の3つである。
さらに、DADRLフレームワークはネットワーク構造に非依存であり、その基盤となる対角学習パラダイムは、他の二段階最適化問題を解く強力な可能性を示している。
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