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Transfer learning para problemas de optimización combinatoria

Autores: Souza, Gleice Kelly Barbosa; Santos, Samara Oliveira Silva; Ottoni, André Luiz Carvalho; Oliveira, Marcos Santos; Oliveira, Daniela Carine Ramires; Nepomuceno, Erivelton Geraldo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Transfer learning para problemas de optimización combinatoria


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Software

Palabras clave

Aprendizaje por refuerzo
Aprendizaje automático automatizado
Aprendizaje de transferencia
Optimización combinatoria
Problema del viajante de comercio asimétrico
Problema de ordenación secuencial

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El aprendizaje por refuerzo es una técnica importante en varios campos, especialmente en el aprendizaje automático automatizado para el aprendizaje por refuerzo (AutoRL). La integración del aprendizaje por transferencia (TL) con AutoRL en la optimización combinatoria es un área que requiere más investigación. Este documento emplea tanto AutoRL como TL para abordar eficazmente los desafíos de optimización combinatoria, específicamente el problema del vendedor viajero asimétrico (ATSP) y el problema de ordenación secuencial (SOP). Se realizó un análisis estadístico para evaluar el impacto de TL en los problemas mencionados. Además, se introdujo el algoritmo Auto_TL_RL como una contribución novedosa, combinando las metodologías de AutoRL y TL. Los hallazgos empíricos respaldan fuertemente la eficacia de esta integración, lo que resulta en soluciones significativamente más eficientes que las técnicas convencionales, con una mejora del 85.7% en los resultados del análisis preliminar. Además, el tiempo de computación se redujo en 13 instancias (es decir, en el 92.8% de los problemas simulados). El modelo integrado con TL superó a los puntos de referencia óptimos, demostrando su convergencia superior. El diseño del algoritmo Auto_TL_RL permite transiciones suaves entre los dominios de ATSP y SOP. En una evaluación exhaustiva, Auto_TL_RL superó significativamente a las metodologías tradicionales en el 78% de las instancias analizadas.

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