最大割的基准：朝着组合优化的学习启发式评估的标准化

Jun, 2024

最大割的基准：朝着组合优化的学习启发式评估的标准化

A Benchmark for Maximum Cut: Towards Standardization of the Evaluation of Learned Heuristics for Combinatorial Optimization

PDF

Ankur Nath, Alan Kuhnle

TL;DR设计适用于基于图的组合优化问题的通用启发式方法，通过引入图神经网络 (GNN) 来学习分布特定的解决方案结构。通过提出开源基准测试套件 MaxCut-Bench，对多个学习方法进行系统验证，并发现某些学习启发式方法无法胜过贪婪算法，只有一种方法在各个维度上具有一致的优越性能。

Abstract

Recently, there has been much work on the design of general heuristics for graph-based, combinatorial optimization problems via the incorporation of Graph Neural Networks (GNNs) to learn distribution-specific solution structures.However, there is a lack of consistency in the evaluation

graph-based combinatorial optimization problems graph neural networks maxcut-bench learning-based approaches heuristics

发现论文，激发创造

图神经网络启发式算法无法在解决如 Max-Cut 等组合优化问题中超越贪婪算法

Schuetz 等人提出了一种使用图神经网络作为启发式方法来解决各种组合优化问题的方案，该方法通过样例实例对网络进行训练，并应用广泛使用的技术来评估其成功的能力，尽管报告的结果只比梯度下降略有改善，但该方法承诺具有高度可伸缩性和计算成本线性。

Oct, 2022

图神经网络启发式方法未能超越贪心算法在解决组合优化问题上的能力

通过提高算法的广泛发展和数值结果的改进，反驳了一篇评论的初始性能声明，并强调了物理启发式的图神经网络在稠密实例上特别是在硬实例上优于贪婪算法的能力，同时也指出了图神经网络在真实社交网络规模上的可扩展性潜力比极端优化等现有启发式方法更具优势。

Feb, 2023

面向组合优化的通用图神经网络框架

图神经网络在解决节点分类、图分类和链接预测等任务方面取得了巨大成功。然而，将图神经网络和机器学习应用于组合优化问题的研究相对较少。本文引入了一种新颖的图神经网络架构，利用复杂的滤波器组和局部化注意机制来解决图上的组合优化问题。我们展示了我们的方法如何与以往基于图神经网络的组合优化求解器区别开来，并在自监督学习设置下有效地应用于最大团、最小支配集和最大割问题。除了证明在各项任务上具有竞争力的整体性能外，我们还为最大割问题建立了最新的研究结果。

May, 2024

现代图神经网络在解决诸如最大独立集等组合优化问题方面表现不如传统的贪心算法

该论文引入了一种物理启发的无监督图神经网络以解决稀疏图上的组合优化问题，作者展示了在最大割和最大独立集问题上这些 GNNs 的性能可以与或优于现有求解器，并且具有处理百万变量问题的能力。然而，该评论提出了一个简单贪心算法可以找到比 GNN 更好的质量的解决方案。此外，该评论者还建议通过基于真正困难的问题的标准基准测试未来的神经网络优化器。

Jun, 2022

组合优化中的细粒度搜索空间剪枝和启发式学习

该研究提出了一种基于机器学习的框架来扩大组合优化算法，并使用可解释的学习模型来提供更深层次的洞见，以设计更好的启发式方法，在最大团枚举问题中展示了该框架的性能，并从中获得启示设计了一种新的启发式方法。

Jan, 2020

面向决策的图神经网络在组合优化中的应用

我们的研究工作的重点是通过决策导向的图学习，在组合优化问题中采用神经网络框架，提出了一个更高效和精确的框架。此外，我们引入了一个决策导向的框架，利用图神经网络解决具有辅助支持的组合优化问题。实验结果表明，我们的方法在经典组合优化问题上优于独立的图神经网络方法和传统方法。

Jun, 2024

物理启发图神经网络的组合优化

本文介绍了如何使用图神经网络来解决组合优化问题，包括最大割、最小顶点覆盖和最大独立集等一些组合优化问题。通过在问题哈密顿量上应用松弛策略，我们生成了一个可区分的损失函数，并在无监督训练过程结束后对整数变量进行简单的投影。实验表明，我们的方法在解决包含数百万个变量的问题时能够胜任。

Jul, 2021

深度学习在组合优化树搜索中的问题

本研究提出了一个开源基准套件，对最大独立集问题进行了深入分析，结果表明现有的机器学习算法未能学习最优解的结构，算法技术仍是获得有效解决方案的关键。

Jan, 2022

组合分区问题算法配置的学习理论基础

本研究提出了一种针对各种划分问题的机器学习算法，通过样本学习来获得适合特定应用场景的算法配置，同时也为算法配置的基础和学习理论的发展做出了贡献。

Nov, 2016

自动图神经网络的组合优化

近年来，图神经网络（GNNs）在解决 NP-hard 组合优化问题方面变得越来越流行。本文提出了一种名为 AutoGNP 的新型自动化 GNNs 类别，用于解决 NP-hard 问题，并通过图神经网络搜索算法自动查找给定 NP-hard 组合优化问题的最佳 GNNs，通过实验证明了我们提出模型的优越性。

Jun, 2024