论文

面向A*搜索高效LLM启发式设计的算法化提示增强

Algorithmic Prompt-Augmentation for Efficient LLM-Based Heuristic Design for A* Search

上下文与知识上下文工程

摘要

启发式函数对A*等树搜索算法的性能至关重要,其准确性和效率直接影响搜索结果。传统上,此类启发式依赖手工设计,需要大量专业知识。大语言模型(LLM)和进化框架的最新进展为自动化启发式设计打开了大门。本文扩展Evolution of Heuristics(EoH)框架,研究A*搜索引导启发式的自动生成。我们引入一种新颖的领域无关提示增强策略,将A*代码纳入提示以利用上下文学习,称为Algorithmic-Contextual EoH(A-CEoH)。为评估A-CEoH的有效性,我们研究两个问题域:仓储物流中的小众问题——单元负载预翻箱问题(UPMP),以及经典的滑块拼图问题(SPP)。计算实验表明,A-CEoH能显著提升生成启发式的质量,甚至超越专家设计的启发式。

面向A*搜索高效LLM启发式设计的算法化提示增强
图1:求解 [2] 的一个单元货物预倒箱(pre-marshalling)问题实例的移动序列示例。单个 bay 的俯视图。单元货物只能从北方向存取。