论文
G-LNS:面向基于 LLM 的自动启发式设计的生成式大邻域搜索
G-LNS: Generative Large Neighborhood Search for LLM-Based Automatic Heuristic Design
摘要
虽然大语言模型(LLM)近来在自动启发式设计(AHD)中展现出前景,但现有方法通常围绕构造性优先规则或参数化局部搜索引导来构建 AHD,从而将搜索空间限制在固定的启发式形式内。这类设计进行结构探索的能力有限,难以在复杂的组合优化问题(COP)中逃离深度局部最优。在这项工作中,我们提出 G-LNS,一个生成式演化框架,将基于 LLM 的 AHD 扩展到大邻域搜索(LNS)算子的自动设计。与以往孤立演化启发式的方法不同,G-LNS 利用 LLM 共同演化紧密耦合的破坏与修复算子对。协作评估机制显式捕捉二者的交互,使得能够发现互补的算子逻辑,共同执行有效的结构破坏与重建。在具有挑战性的组合优化基准(如旅行商问题(TSP)和带容量约束的车辆路径问题(CVRP))上的大量实验表明,G-LNS 显著优于基于 LLM 的 AHD 方法以及强大的经典求解器。所发现的启发式不仅能在更低的计算预算下取得接近最优的解,还在多样且未见过的实例分布上表现出稳健的泛化能力。
