论文

经LLM辅助灵活MCTS的大规模CVRP求解器自动设计

Automated Large-scale CVRP Solver Design via LLM-assisted Flexible MCTS

智能体系统Agent 规划

摘要

用求解器解数百到数千节点的大规模CVRP(LSCVRP)即便对最先进求解器依然困难。分治法可通过把实例分解为更小的子问题来扩展,但设计分解逻辑与配置子求解器高度依赖专业知识和人力。大语言模型(LLM)已成为自动算法设计的有望工具。但既有LLM驱动方法在LSCVRP上举步维艰,主要因为难以在有限上下文窗口内生成复杂的搜索策略。为弥合差距,我们提出LLM辅助灵活蒙特卡洛树搜索(LaF-MCTS):一个自动化设计高性能LSCVRP求解器的新框架。我们开发三层决策层级,支持增量式设计分解策略与子求解器。为在算法假设空间内高效搜索,我们引入语义剪枝以消除语义与结构冗余代码,并引入分支再生以重建代码、保持多样性。CVRPLib上的大量实验表明,LaF-MCTS自主组合并优化出的分解增强求解器超越了多种最先进CVRP求解器。

经LLM辅助灵活MCTS的大规模CVRP求解器自动设计:论文配图
图 1:LaF-MCTS 示意图。三层决策层次结构利用 LLM 生成框架、分解策略和子求解器配置的组件代码。这些组件在闭环搜索中的训练实例上进行组装和评估。代码池通过迭代修剪和重新生长动态演化,以确保多样性和效率。