核心概念
提案するMVMoEは、様々な車両経路問題を同時に解決できる統一的なニューラルソルバーであり、未知の問題に対しても優れた一般化性能を示す。
摘要
本論文では、車両経路問題(VRP)を効率的に解決するための統一的なニューラルソルバーMVMoEを提案する。
- VRPは物流、輸送、製造などの分野で広く応用されるが、NP困難な問題であるため、従来の厳密解法では計算コストが高い。
- 近年、ニューラルネットワークを用いた近似解法が注目されているが、多くのモデルは特定のVRP変種に特化しており、汎用性が低い。
- MVMoEは、混合専門家(MoE)を導入することで、複数のVRP変種を同時に学習し、未知のVRP変種に対しても優れた一般化性能を発揮する。
- 階層的なゲーティングメカニズムを提案し、計算コストと性能のトレードオフを実現する。
- 実験の結果、MVMoEは10種類の未知のVRP変種に対して大幅な性能向上を示し、少量のデータでの微調整でも良好な結果を得られることを確認した。
- MoEの設定(専門家の数、ゲーティングアルゴリズムなど)が一般化性能に大きな影響を及ぼすことも明らかにした。
統計資料
提案手法MVMoEは、10種類の未知のVRP変種に対して、従来手法POMO-MTLよりも大幅に優れた一般化性能を示した。
例えば、VRPBLTW問題では、MVMoE/4Eの目的関数値が8.775%、POMO-MTLが9.035%の差異があった。
OVRPBLTW問題では、MVMoE/4Eが9.516%、POMO-MTLが9.851%の差異があった。
引述
"提案するMVMoEは、様々な車両経路問題を同時に解決できる統一的なニューラルソルバーであり、未知の問題に対しても優れた一般化性能を示す。"
"階層的なゲーティングメカニズムを提案し、計算コストと性能のトレードオフを実現する。"
"MoEの設定(専門家の数、ゲーティングアルゴリズムなど)が一般化性能に大きな影響を及ぼすことも明らかにした。"