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EoH-S: Evolución del conjunto heurístico utilizando LLM para el diseño heurístico automatizado

Created by
  • Haebom

Autor

Fei Liu, Yilu Liu, Qingfu Zhang, Xialiang Tong, Mingxuan Yuan

Describir

Este artículo propone el Diseño Automático de Conjuntos Heurísticos (AHSD), un método novedoso para generar automáticamente conjuntos heurísticos complementarios aplicables a diversas instancias de problemas, para abordar el problema del bajo rendimiento de generalización causado por la generación de una sola heurística, que es Limitations, en el Diseño Automático de Conjuntos Heurísticos (AHD) utilizando Modelos de Lenguaje Grandes (LLM). AHSD tiene como objetivo generar un pequeño conjunto de heurísticas complementarias para que al menos una heurística optimice cada instancia del problema. Mostramos que la función objetivo de AHSD es monótonamente creciente e hipermodular, y proponemos el Algoritmo de Evolución de Conjuntos Heurísticos (EoH-S) que genera eficazmente conjuntos heurísticos complementarios de alta calidad al aprovechar dos mecanismos novedosos: gestión de población complementaria y búsqueda de algoritmos genéticos conscientes de la complementariedad. Los resultados experimentales en tareas AHD con tres tamaños y distribuciones diferentes de instancias del problema demuestran que EoH-S supera consistentemente los métodos AHD de última generación existentes, logrando una mejora del rendimiento de hasta un 60%.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Presentamos un método novedoso (AHSD) que supera las limitaciones de una sola heurística en AHD basada en LLM y mejora el rendimiento de generalización para diversas instancias de problemas.
Al revelar las propiedades matemáticas de la función objetivo de AHSD (monótonamente creciente e hipermodular), establecemos una base teórica para el diseño de algoritmos.
Desarrollo del algoritmo EoH-S para generar de manera efectiva un conjunto heurístico complementario de alta calidad a través de la gestión de grupos complementarios y mecanismos de búsqueda de algoritmos genéticos cognitivos complementarios.
Presentamos resultados experimentales que superan significativamente los métodos AHD de mejor rendimiento existentes en una variedad de instancias de problemas (hasta un 60 % de mejora del rendimiento).
Limitations:
La eficacia del método propuesto puede estar limitada a un dominio de problemas específico y su generalización a otros tipos de problemas requiere más investigación.
Falta análisis sobre el ajuste de parámetros del algoritmo EoH-S y se necesita más investigación sobre la optimización de parámetros.
Puede haber una alta dependencia del tamaño y el rendimiento del LLM, y existe la posibilidad de una degradación del rendimiento debido a las limitaciones del LLM.
La diversidad de instancias de problemas utilizadas en los experimentos puede ser limitada y se necesitan más experimentos en una gama más amplia de instancias de problemas.
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