×

从上下文示例中学习MAX-SAT以进行组合优化。 (英语) Zbl 07638281号

摘要:组合优化问题在人工智能中无处不在。然而,设计基础模型需要大量的专业知识,这是实践中的一个限制因素。模型通常由硬约束和软约束组成,或将硬约束与目标函数相结合。我们介绍了一种用于学习组合优化问题的新设置上下文示例。这些积极和消极的例子表明,在特定的环境中,解决方案是否足够好。我们使用MAX-SAT形式开发我们的框架,因为它是一个简单但功能强大的设置,具有这些功能。我们研究MAX-SAT模型的可学习性。我们的理论结果表明,只要数据满足直观的“代表性”条件,就可以从可实现和不可知环境中的上下文示例中学习高质量的MAX-SAT模型。基于我们的理论结果,我们还贡献了两个实现:一个利用语法引导合成的思想,另一个利用随机局部搜索技术。通过从上下文示例中恢复合成模型和基准模型来评估这两种实现。实验结果支持我们的理论分析,表明MAX-SAT模型可以从上下文示例中学习。在这两种实现中,随机局部搜索学习器的伸缩性比语法引导的实现好得多,同时提供了可比较或更好的模型。

MSC公司:

68泰克 人工智能
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Demirović,E。;Musliu,N。;Winter,F.,用部分加权MaxSAT建模和求解人员调度,Ann.Oper。第275号、第179-99号决议(2019年)·Zbl 1434.90053号
[2] 米尔斯,P。;Tsang,E.,解决SAT和加权MAX-SAT问题的引导式局部搜索,J.Autom。原因。,24, 1-2, 205-223 (2000) ·Zbl 0967.68152号
[3] 罗宾逊,N。;格雷顿,C。;Pham,D.N。;Sattar,A.,用于优化规划的部分加权MaxSAT,(环太平洋国际人工智能会议(2010),斯普林格),231-243
[4] 贝西埃,C。;Daoudi,A。;希伯拉德,E。;Katsirelos,G。;拉扎尔,N。;Mechqrane,Y。;北卡罗来纳州纳罗迪茨卡。;坎佩尔,C.-G。;Walsh,T.,约束获取的新方法,(数据挖掘和约束编程(2016),Springer),51-76
[5] De Raedt,L。;Passerini,A。;Teso,S.,《从示例中学习约束》(第三十二届AAAI人工智能会议(2018))
[6] Tsochantaridis,I。;Joachims,T。;霍夫曼,T。;Altun,Y.,《结构化和相互依赖输出变量的大裕度方法》,J.Mach。学习。决议,61453-1484(2005年9月)·Zbl 1222.68321号
[7] 阿鲁尔(Alur,R.)。;辛格,R。;Fisman,D。;Solar-Lezama,A.,基于搜索的程序合成,Commun。ACM,61,12,84-93(2018)
[8] 库马尔,M。;科尔布,S。;Teso,S。;De Raedt,L.,从组合优化的上下文示例中学习MAX-SAT,(第三十四届AAAI人工智能会议论文集,AAAI(2019))·Zbl 07638281号
[9] 胡斯,H.H。;Stützle,T.,《随机局部搜索:基础与应用》(2004),Elsevier·Zbl 1126.68032号
[10] 胡斯,H.H。;Stützle,T.,《随机局部搜索算法:概述》,1085-1105(2015),施普林格柏林-海德堡:施普林格-柏林-海德堡-柏林,海德堡
[11] 宫崎骏,S。;岩马,K。;Kambayashi,Y.,作为组合优化问题的数据库查询,(高级应用合作数据库系统国际研讨会论文集(1996)),448-454
[12] Li,C.M。;Manya,F.,MaxSAT,硬约束和软约束,(可满足性手册,第185卷(2009)),613-631
[13] 塞萨·比安奇,N。;Lugosi,G.,《预测、学习与游戏》(2006),剑桥大学出版社·Zbl 1114.91001号
[14] 沙列夫·施瓦茨,S。;Ben-David,S.,《理解机器学习:从理论到算法》(2014),剑桥大学出版社·Zbl 1305.68005号
[15] Vapnik,V.,学习理论风险最小化原则,(神经信息处理系统进展(1992)),831-838
[16] 安格鲁因,D。;Laird,P.,从吵闹的例子中学习,马赫。学习。,2, 4, 343-370 (1988)
[17] 胡斯,H.H。;Tsang,E.,本地搜索方法(2006年)
[18] Gent,I.P。;Walsh,T.,《SAT相变》(ECAI(1994))
[19] 胡斯,H。;Stutzle,T.,SATLIB:SAT研究的在线资源,(van Maaren,H.;Gent,I.P.;Walsh,T.、SAT2000(2000),IOS出版社),283-292·Zbl 0979.68128号
[20] 伊格纳季耶夫,A。;Morgado,A。;Marques-Silva,J.,《PySAT:用SAT预言进行原型制作的Python工具包》,(可满足性测试理论与应用国际会议(2018),斯普林格),428-437·Zbl 1484.68215号
[21] Tillé,Y.,采样算法(2011),施普林格·Zbl 1167.62364号
[22] Hoos,H.H.,《WalkSAT的自适应噪声机制》,655-660(2002),美国人工智能协会:美国人工智能学会
[23] 贝西埃,C。;科尔塔·R。;希伯拉德,E。;Katsirelos,G。;拉扎尔,N。;北卡罗来纳州纳罗迪茨卡。;坎佩尔,C.-G。;Walsh,T.,通过部分查询获取约束,(第二十三届国际人工智能联合会议(2013))
[24] 法学硕士。;Russo,A。;Broda,K.,《从上下文相关示例中迭代学习答案集程序》,理论与实践。日志。程序。,16, 5-6, 834-848 (2016) ·Zbl 1379.68074号
[25] 北卡罗来纳州贝尔迪塞努。;Simonis,H.,《模型寻求者:从实证中提取全局约束模型》,(约束编程原理与实践国际会议(2012),施普林格出版社),141-157
[26] Malioutov,D。;Meel,K.S.,MLIC:基于MaxSAT的学习可解释分类规则框架,(约束编程原理与实践国际会议(2018),Springer),312-327
[27] 科尔布,S。;Teso,S。;Passerini,A。;De Raedt,L.,使用SMT解算器学习SMT(LRA)约束,(IJCAI(2018)),2333-2340
[28] 伯格,J。;Järvisalo,M。;Malone,B.,通过最大可满足性学习最优有界树宽贝叶斯网络,(人工智能与统计(2014)),86-95
[29] Hyttinen,A。;Hoyer,P.O。;埃伯哈特,F。;Järvisalo,M.,《发现具有潜在变量的循环因果模型:基于SAT的通用程序》(《第二十届人工智能不确定性会议论文集》(2013),AUAI出版社),301-310
[30] Kask,K。;Dechter,R.,贝叶斯网络的随机局部搜索,(AISTATS(1999))·Zbl 0971.68035号
[31] 比巴,M。;Ferilli,S。;Esposito,F.,通过迭代局部搜索进行马尔可夫逻辑网络的结构学习,(ECAI 2008:第18届欧洲人工智能会议,2008年7月21日至25日,希腊帕特拉斯:包括智能系统的著名应用(PAIS 2008):会议记录,第178卷(2008),IOS出版社),361
[32] 罗西,F。;Sperduti,A.,在交互式约束系统中获取约束和解决方案首选项,约束,9,4,311-332(2004)
[33] Pawlak,T.P。;Krawiec,K.,使用混合整数线性规划从示例中自动合成约束,欧洲期刊Oper。第261、3、1141-1157号决议(2017年)·Zbl 1403.90527号
[34] 特索,S。;塞巴斯蒂亚尼,R。;Passerini,A.,结构化学习模块理论,Artif。智力。,244, 166-187 (2017) ·兹比尔1404.68121
[35] McAllester,D.,泛化界限和一致性,(预测结构化数据(2007)),247-261
[36] B.伦敦。;黄,B。;Getoor,L.,《结构预测中的稳定性和泛化》,J.Mach。学习。决议,17,1,7808-7859(2016)·Zbl 1404.68114号
[37] 李,L。;楚·W。;Langford,J。;Schapire,R.E.,《个性化新闻文章推荐的情境土匪方法》(《第19届万维网国际会议论文集》(2010),ACM),661-670
[38] Park,J.D.,使用加权MAX-SAT引擎求解MPE,(AAAI/IAAI(2002)),682-687
[39] 理查森,M。;多明戈斯,P.,马尔可夫逻辑网络,马赫。学习。,62, 1-2, 107-136 (2006) ·Zbl 1470.68221号
[40] P.Wang,P.L.Donti,B.Wilder,J.Z.Kolter,SATNet:使用可微可满足性求解器桥接深度学习和逻辑推理。
[41] 巴雷特,C.W。;塞巴斯蒂亚尼,R。;Seshia,S.A。;Tinelli,C.,可满足性模理论,(可满足性手册,第185卷(2009)),825-885
[42] Swaminathan,A。;Joachims,T.,《反事实风险最小化:从记录的盗贼反馈中学习》,(机器学习国际会议(2015)),814-823·Zbl 1351.68236号
[43] van der Vaart,A。;Wellner,J.,《VC尺寸界限注释》,《数学研究所》。统计收集。,5, 103-107 (2009) ·Zbl 1243.60009号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。