We investigate diffusion models to solve the Traveling Salesman Problem. Building on the recent DIFUSCO and T2TCO approaches, we propose IDEQ. IDEQ improves the quality of the solutions by leveraging the constrained structure of the state space of the TSP. Another key component of IDEQ consists in replacing the last stages of DIFUSCO curriculum learning by considering a uniform distribution over the Hamiltonian tours whose orbits by the 2-opt operator converge to the optimal solution as the training objective. Our experiments show that IDEQ improves the state of the art for such neural network based techniques on synthetic instances. More importantly, our experiments show that IDEQ performs very well on the instances of the TSPlib, a reference benchmark in the TSP community: it closely matches the performance of the best heuristics, LKH3, being even able to obtain better solutions than LKH3 on 2 instances of the TSPlib defined on 1577 and 3795 cities. IDEQ obtains 0.3% optimality gap on TSP instances made of 500 cities, and 0.5% on TSP instances with 1000 cities. This sets a new SOTA for neural based methods solving the TSP. Moreover, IDEQ exhibits a lower variance and better scales-up with the number of cities with regards to DIFUSCO and T2TCO.


翻译:我们研究利用扩散模型解决旅行商问题。基于最近的DIFUSCO和T2TCO方法,我们提出了IDEQ。IDEQ通过利用TSP状态空间的约束结构来提高解的质量。IDEQ的另一个关键组成部分在于,通过考虑以2-opt算子的轨道收敛到最优解的哈密顿回路上的均匀分布作为训练目标,取代了DIFUSCO课程学习的最后阶段。我们的实验表明,IDEQ在合成实例上改进了此类基于神经网络的技术的最先进水平。更重要的是,我们的实验表明,IDEQ在TSP社区参考基准测试集TSPlib的实例上表现非常出色:它与最佳启发式算法LKH3的性能非常接近,甚至能够在TSPlib中定义在1577和3795个城市的2个实例上获得比LKH3更好的解。IDEQ在由500个城市组成的TSP实例上获得了0.3%的最优性差距,在具有1000个城市的TSP实例上获得了0.5%的最优性差距。这为基于神经网络的TSP求解方法设定了新的最高水平。此外,与DIFUSCO和T2TCO相比,IDEQ表现出更低的方差,并且能更好地随城市数量扩展。

1
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
10+阅读 · 2023年8月13日
Interest-aware Message-Passing GCN for Recommendation
Arxiv
12+阅读 · 2021年2月19日
Arxiv
14+阅读 · 2018年4月18日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员