論文の概要: LM-GRASP: Instance-Specific Language Models for Combinatorial Construction via Online Imitation Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.28135v1
- Date: Thu, 30 Jul 2026 12:45:18 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-31 21:37:00.566525
- Title: LM-GRASP: Instance-Specific Language Models for Combinatorial Construction via Online Imitation Learning
- Title(参考訳): LM-GRASP:オンライン模倣学習による組合せ構築のためのインスタンス特化言語モデル
- Abstract要約: 本稿では,GRASPのランダム化構築フェーズをオンライン模倣学習タスクとして再構成するメタヒューリスティックフレームワークを提案する。
ローカルサーチプロシージャが専門のオラクルとして機能し、デコーダのみのトランスフォーマーが建設ポリシーとして機能する。
我々はこれを、反復的な学習-推論-改善サイクルに続くハイブリッドメタヒューリスティック LM-GRASP としてインスタンス化する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.976756502635419
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Machine learning for combinatorial optimization typically relies on neural constructors trained via reinforcement learning on large offline datasets for a fixed problem class-incurring high pretraining costs and generalizing poorly outside the training distribution. We propose an alternative: a metaheuristic framework that reformulates the randomized constructive phase of GRASP as an online imitation learning task, trained from scratch on each problem instance. A local search procedure acts as an expert oracle, while a decoder-only Transformer serves as the constructive policy. Unlike classical GRASP, which relies on static, myopic heuristic rules based on localized scalar costs, our approach is fully data-driven: the construction policy emerges from high-quality solutions discovered during the search itself, with no problem-specific feature engineering required. We instantiate this as LM-GRASP, a hybrid metaheuristic following an iterative learn-infer-improve cycle, training the policy online via behavioral cloning on a dynamic archive of elite trajectories-no external data or offline pretraining needed. The pipeline interfaces with the domain solely through the objective evaluator used by local search. Evaluated on the Taillard PFSP benchmark (ta51-ta60), the most discriminating block due to half its optima being unknown, LM-GRASP outperforms GPU-GRASP by 28.4 makespan units on average-comparable to the gain from GPU acceleration over sequential execution (27.2 units), though with overlapping standard deviations. This suggests instance-specific, online-trained language models are a promising, practical alternative to hand-engineered constructors, especially for landscapes resistant to classical greedy construction.
- Abstract(参考訳): 組合せ最適化のための機械学習は、通常、大規模なオフラインデータセットでトレーニングされたニューラルネットワークコンストラクタに頼っている。
本稿では,GRASPのランダム化構築フェーズを,各問題インスタンスのスクラッチから学習したオンライン模倣学習タスクとして再構成するメタヒューリスティックフレームワークを提案する。
ローカルサーチプロシージャが専門のオラクルとして機能し、デコーダのみのトランスフォーマーが建設ポリシーとして機能する。
局所スカラーコストに基づく静的な神秘的ヒューリスティックなルールに依存する従来のGRASPとは異なり,本手法は完全にデータ駆動型である。
我々はこれをLM-GRASPと呼ぶ。これは反復的な学習-推論-改善サイクルに従ってハイブリッドメタヒューリスティックであり、エリートなトラジェクトリの外部データの動的なアーカイブやオフライン事前訓練で行動的クローニングを通じてオンラインにポリシーを訓練する。
パイプラインは、ローカルサーチで使用される客観的評価器を通してのみドメインとインターフェースする。
Taillard PFSPベンチマーク(ta51-ta60)で評価され、半分のオプティマが不明なため最も区別されたブロックであり、LM-GRASPはGPU-GRASPを平均28.4で上回り、GPUアクセラレーション(27.2ユニット)よりも上回っているが、標準偏差が重複している。
これは、例えば、オンライン訓練された言語モデルは、手書きのコンストラクタに代わる有望で実用的な代替品であり、特に古典的なグリーディーな構築に抵抗する風景に向いていることを示唆している。
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