Adaptive Large Neighborhood Search (ALNS) is a prominent metaheuristic and a widely adopted approach for production and logistics optimization. However, it has long relied on hand-crafted components built on expert experience, which makes development slow and costly to adapt to new problems. This paper proposes a closed-loop, large-language-model-driven evolutionary framework that decouples ALNS and automatically rebuilds all of its components. We break ALNS into seven key modules: destroy, repair, operator selection, weight update, initial solution construction, acceptance rule, and destroy-rate control, and evolve each module through a dedicated task. By incorporating the MAP-Elites mechanism, the framework maintains a multi-dimensional elite archive to simultaneously drive the evolution of solution quality and strategic diversity. On TSPLIB benchmarks, the evolved algorithms consistently outperform optimized classic ALNS baselines under both fixed-iteration and fixed-time limits. The gains are especially clear on large-scale instances, where the average optimality gap drops from 3.18% to 0.74%. Code analysis also uncovers several counterintuitive yet meaningful design patterns that emerged naturally during evolution, offering practical and theoretical insights for future ALNS design. Finally, comparisons across multiple language models highlight clear differences in their ability to support evolutionary algorithm design, helping guide model selection for real-world engineering use.


翻译:自适应大邻域搜索(ALNS)是一种重要的元启发式算法,也是生产与物流优化领域广泛采用的方法。然而,该方法长期依赖基于专家经验手工构建的组件,导致其开发过程缓慢且难以适应新问题,调整成本高昂。本文提出一种闭环式、大语言模型驱动的演化框架,该框架将ALNS解耦并自动重构其所有组件。我们将ALNS分解为七个关键模块:破坏、修复、算子选择、权重更新、初始解构建、接受规则和破坏率控制,并通过专用任务对每个模块进行演化。通过引入MAP-Elites机制,该框架维护了一个多维精英档案,以同时驱动解的质量与策略多样性的演化。在TSPLIB基准测试中,无论是固定迭代次数还是固定时间限制下,演化生成的算法均持续优于经过优化的经典ALNS基线方法。该优势在大规模算例上尤为显著,平均最优间隙从3.18%降至0.74%。代码分析还揭示了演化过程中自然涌现的若干反直觉却有意义的设计模式,为未来ALNS的设计提供了实践与理论启示。最后,多个语言模型间的对比突显了它们在支持演化算法设计能力上的显著差异,这有助于为实际工程应用中的模型选择提供指导。

0
下载
关闭预览

相关内容

多模态大语言模型的自我改进:综述
专知会员服务
28+阅读 · 2025年10月8日
赋能大型语言模型多领域资源挑战
专知会员服务
10+阅读 · 2025年6月10日
强化多模态大语言模型:基于强化学习的推理综述
专知会员服务
36+阅读 · 2025年5月3日
当持续学习遇上多模态大型语言模型:综述
专知会员服务
32+阅读 · 2025年3月5日
大语言模型算法演进综述
专知会员服务
81+阅读 · 2024年5月30日
大模型如何迭代?北大等《大型语言模型自我进化》综述
RecInterpreter:架起大语言模型与传统推荐模型的桥梁
专知会员服务
54+阅读 · 2023年11月9日
【综述】迁移自适应学习十年进展
专知
41+阅读 · 2019年11月26日
【资源】领域自适应相关论文、代码分享
专知
32+阅读 · 2019年10月12日
迁移自适应学习最新综述,附21页论文下载
领域自适应学习论文大列表
专知
71+阅读 · 2019年3月2日
迁移学习之Domain Adaptation
全球人工智能
18+阅读 · 2018年4月11日
极市分享|王晋东 迁移学习中的领域自适应方法
极市平台
10+阅读 · 2017年12月11日
国家自然科学基金
43+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
最新内容
面向具身智能与机器人仿真的三维生成:综述
专知会员服务
0+阅读 · 14分钟前
《新兴技术武器化及其对全球风险的影响》
专知会员服务
8+阅读 · 4月29日
《帕兰泰尔平台介绍:信息分析平台》
专知会员服务
21+阅读 · 4月29日
相关VIP内容
相关资讯
【综述】迁移自适应学习十年进展
专知
41+阅读 · 2019年11月26日
【资源】领域自适应相关论文、代码分享
专知
32+阅读 · 2019年10月12日
迁移自适应学习最新综述,附21页论文下载
领域自适应学习论文大列表
专知
71+阅读 · 2019年3月2日
迁移学习之Domain Adaptation
全球人工智能
18+阅读 · 2018年4月11日
极市分享|王晋东 迁移学习中的领域自适应方法
极市平台
10+阅读 · 2017年12月11日
相关基金
国家自然科学基金
43+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员