Automatic performance tuning (auto-tuning) is essential for optimizing high-performance applications, where vast and irregular search spaces make manual exploration infeasible. While auto-tuners traditionally rely on classical approaches such as evolutionary, annealing, or surrogate-based optimizers, designing algorithms that efficiently find near-optimal configurations robustly across diverse tasks is challenging. We propose a new paradigm: using large language models (LLMs) to automatically generate optimization algorithms tailored to auto-tuning problems. We introduce a framework that prompts LLMs with problem descriptions and search space characteristics to synthesize, test, and iteratively refine specialized optimizers. These generated algorithms are evaluated on four real-world auto-tuning applications across six hardware platforms and compared against the state-of-the-art in two contemporary auto-tuning frameworks. The evaluation demonstrates that providing additional application- and search space-specific information in the generation stage results in an average performance improvement of 30.7% and 14.6%, respectively. In addition, our results show that LLM-generated optimizers can rival, and in various cases outperform, existing human-designed algorithms, with our best-performing generated optimization algorithms achieving an average 72.4% improvement over state-of-the-art optimizers for auto-tuning.


翻译:自动性能调优(auto-tuning)对于优化高性能应用程序至关重要,其中庞大且不规则的搜索空间使得手动探索不可行。尽管自动调优器传统上依赖进化算法、退火算法或基于代理的优化器等经典方法,但设计能够稳健地在不同任务中高效找到近优配置的算法仍具挑战性。我们提出了一种新范式:利用大型语言模型(LLMs)自动生成针对自动调优问题定制的优化算法。我们引入了一个框架,该框架通过问题描述和搜索空间特征提示LLMs,以合成、测试并迭代优化专用优化器。这些生成的算法在跨越六个硬件平台的四个真实自动调优应用上进行了评估,并与两个当代自动调优框架中的现有最优技术进行了比较。评估表明,在生成阶段提供额外的应用与搜索空间特定信息,分别带来了平均30.7%和14.6%的性能提升。此外,我们的结果显示,LLM生成的优化器能够与现有的人工设计算法相匹敌,并在多种情况下超越它们,其中我们性能最佳的生成优化算法在自动调优方面比现有最优优化器实现了平均72.4%的提升。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学和计算机科学之中,算法(Algorithm)为一个计算的具体步骤,常用于计算、数据处理和自动推理。精确而言,算法是一个表示为有限长列表的有效方法。算法应包含清晰定义的指令用于计算函数。 来自维基百科: 算法
【干货书】优化:原理和算法,738页pdf
专知会员服务
106+阅读 · 2023年6月24日
【Google大脑Mangpo】自动调优生产机器学习编译器
专知会员服务
14+阅读 · 2022年7月6日
专知会员服务
12+阅读 · 2021年7月27日
概述自动机器学习(AutoML)
人工智能学家
19+阅读 · 2019年8月11日
机器学习中的最优化算法总结
人工智能前沿讲习班
22+阅读 · 2019年3月22日
2018年深度学习优化算法最新综述
计算机视觉战队
10+阅读 · 2018年12月11日
【干货】深入理解自编码器(附代码实现)
从浅层模型到深度模型:概览机器学习优化算法
机器之心
27+阅读 · 2017年7月9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
0+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
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
3+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
12+阅读 · 2013年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关资讯
相关基金
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
0+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
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
3+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
12+阅读 · 2013年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员