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Preference Elicitation for Multi-objective Combinatorial Optimization with Active Learning and Maximum Likelihood Estimation

Created by
  • Haebom

作者

Marianne Defresne, Jayanta Mandi, Tias Guns

概要

本論文は、価格、製品品質、持続可能性など、いくつかの矛盾する目標を含む実際の組み合わせ最適化問題を扱います。複数の目標を単一の目標関数に集計する計算効率的な方法(線形結合など)があるが、線形結合の重みをあらかじめ定義することは困難である。あるいは、ユーザに候補解決策の比較を要求する対話型学習方法が有望である。主な課題は、候補を迅速に生成し、高品質のソリューションにつながる目標関数を学習し、ユーザーの対話を最小限に抑えることです。本論文は、Constructive Preference Elicitation(CPE)フレームワークに基づいて3つの属性(相互作用速度、学習性能、ユーザー対話数)を改善する方法を提供します。インタラクション速度を向上させるための(緩和された)ソリューションプールを使用し、学習パフォーマンスを向上させるためにBradley-Terryアフィニティモデルの最大尤度推定を採用し、ユーザーインタラクション数を減らすためにActive Learningに触発されたアンサンブルベースの取得関数を使用します。 PC構成タスクと現実的なマルチインスタンスルーティング問題の実験は、従来のCPE方法よりも高速なクエリ選択、少ないクエリ数、より高品質の組み合わせソリューションの生成を示しています。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
多目的組合せ最適化問題に対する効率的な対話型学習方法の提示
CPEフレームワークの対話速度、学習パフォーマンス、ユーザー対話数の向上。
実際の問題(PC構成、マルチインスタンスルーティング)で従来の方法より優れたパフォーマンスを実証。
Bradley-Terryモデルとアンサンブルベースの獲得関数の有効活用
Limitations:
提案された方法の一般化性能に関するさらなる研究の必要性
様々な種類の組み合わせ最適化問題に対する適用性検証が必要
ユーザ選好度モデルの精度への依存性
大規模な問題のスケーラビリティレビューが必要です。
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