Resolviendo Problemas de Optimización Complejos mediante Aprendizaje Automático
Autores: Prestwich, Steven
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Resolviendo Problemas de Optimización Complejos mediante Aprendizaje Automático
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas aplicadas
Palabras clave
Optimización
Investigación
Problemas
Multiobjetivo
Algoritmos
Solución
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
La mayoría de la investigación en optimización se centra en casos relativamente simples: un tomador de decisiones, un objetivo y, posiblemente, un conjunto de restricciones. Sin embargo, los problemas de optimización del mundo real a menudo vienen con complicaciones: pueden ser multiobjetivo, multiagente, multietapa o multinivel, y pueden tener incertidumbre, conocimiento parcial u objetivos no lineales. Cada uno ha dado lugar a áreas de investigación con métodos de solución dedicados. Sin embargo, cuando se encuentran nuevos problemas híbridos, típicamente no hay un solucionador disponible. Definimos una amplia clase de problemas de optimización discreta llamada programa de influencia y describimos un algoritmo ligero basado en el aprendizaje por refuerzo multiagente y multiobjetivo con muestreo. Mostramos que se puede utilizar para resolver problemas de una amplia gama de literaturas: programación por restricciones, redes bayesianas, programación estocástica, diagramas de influencia (estándar, de memoria limitada y multiobjetivo) y teoría de juegos (programación multinivel, juegos bayesianos y razonamiento de nivel-k). Esperamos que sea útil para el prototipado rápido de métodos de solución para nuevos problemas híbridos.
Descripción
La mayoría de la investigación en optimización se centra en casos relativamente simples: un tomador de decisiones, un objetivo y, posiblemente, un conjunto de restricciones. Sin embargo, los problemas de optimización del mundo real a menudo vienen con complicaciones: pueden ser multiobjetivo, multiagente, multietapa o multinivel, y pueden tener incertidumbre, conocimiento parcial u objetivos no lineales. Cada uno ha dado lugar a áreas de investigación con métodos de solución dedicados. Sin embargo, cuando se encuentran nuevos problemas híbridos, típicamente no hay un solucionador disponible. Definimos una amplia clase de problemas de optimización discreta llamada programa de influencia y describimos un algoritmo ligero basado en el aprendizaje por refuerzo multiagente y multiobjetivo con muestreo. Mostramos que se puede utilizar para resolver problemas de una amplia gama de literaturas: programación por restricciones, redes bayesianas, programación estocástica, diagramas de influencia (estándar, de memoria limitada y multiobjetivo) y teoría de juegos (programación multinivel, juegos bayesianos y razonamiento de nivel-k). Esperamos que sea útil para el prototipado rápido de métodos de solución para nuevos problemas híbridos.