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[AI学术] 利用模式在符号数值规划中的搜索机制

发布于:2026-06-17 22:00
#algorithm #optimization #C++

在本文中,我们提出了一种基于符号模式规划(SPP)的数值规划程序。给定数值规划问题 $ ext{Π}$,模式 $ ext{⟨p⟩}$ 是一系列动作,用于定义从起始状态 $ ext{S}$ 可执行的 $ ext{⟨p⟩}$ 子序列的公式。Cardellini、Giunchiglia 和 Maratea(2024a)遵循规划为可满足性的方法,在每一步 $ ext{n} ext{≥} 0$ 中定义公式 $ ext{Π}^{ ext{⟨p⟩}}_n$,其中 $(i)$ 模式 $ ext{⟨p⟩}$ 仅在 $ ext{n}=0$ 时在 $ ext{Π}$ 的初始状态 $ ext{I}$ 中计算,并在每一步 $ ext{n}$ 中利用, $(ii)$ 起始状态 $ ext{S}$ 设置为 $ ext{I}$, $(iii)$ 目标集合 $ ext{G}$ 要求在通过 $ ext{⟨p⟩}$ 子序列连接 $ ext{n}$ 次后可达的最后状态中成立。该程序从 $ ext{n}=0$ 开始,直到 $ ext{Π}^{ ext{⟨p⟩}}_n$ 可满足为止,否则通过增量增加 $ ext{n}$ 继续进行。在本文中,可能在每一步中, $(i)$ 我们在 $ ext{I}$ 中符号搜索一个可达的中间状态 $ ext{P}$,该状态更接近目标状态, $(ii)$ 动态重新计算将用于下一步的模式 $ ext{⟨p⟩}_h$, $(iii)$ 精炼用于到达 $ ext{P}$ 的模式 $ ext{⟨p⟩}_g$, $(iv)$ 从状态 $ ext{S}$ 开始新搜索,$ ext{S}$ 可以是初始状态 $ ext{I}$ 或最后计算的中间状态 $ ext{P}$,利用计算出的模式 $ ext{⟨p⟩}_g$ 和 $ ext{⟨p⟩}_h$ 来定义在搜索中使用的模式 $ ext{⟨p⟩}$。特别地,在每一步中,我们定义公式 $ ext{Π}^{ ext{⟨p⟩}}_{S,P}$,编码从起始状态 $ ext{S}$ 可达的、比 $ ext{P}$ 更接近目标状态的状态 $ ext{P}'$ 的存在。我们提出了产生这些公式的不同技术,每种技术对应于探索搜索空间的不同策略。我们证明了它们的正确性和完整性,后者在某些条件下成立。

博主点评: 本文通过引入符号模式规划的概念,为数值规划问题提供了一种新的解决方案。通过动态搜索和模式重计算的结合,显著提高了搜索效率和可达性,为后续的研究提供了重要的理论基础。该方法在具体实现中可能需要处理复杂性和计算资源的平衡问题。

原文链接: https://arxiv.org/abs/2606.16329

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