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[AI学术] 等预算蒙特卡罗树搜索与随机重启列表调度的对比研究

发布于:2026-10-12 22:00 最后更新:2026-10-13 00:57
#algorithm #AI #Machine Learning

Monte Carlo Tree Search(MCTS)常被用于调度有向无环图(DAG)工作流,但大多数研究并未与更简单的方法在相同搜索预算下进行公平比较。我们在受控协议下完成了此对比:所有实验臂使用相同的预算,即相同数量的候选调度进行构建和评估。实验包括预先登记的主臂 MCTS 调度方法、没有搜索树的随机重启列表调度(对照)以及基于教材的 UCT MCTS 作为后续臂。分析计划在数据收集前已锁定,独立检查员确认全部 768 条确认阶段的调度均有效且完成时间正确。

在主预算 2048 条评估调度下,MCTS 的平均 makespan 比随机重启高出 2.88%(95% CI [-3.62%,-2.15%]),其中 96 个持出实例中有 72 个存在正的基线相对余量。该劣势并非预算不足导致:在独立的探索池中,随机重启自我提升 1.85%,而 MCTS 仅提升 0.24%;720 条 MCTS 的首次结果中有 700 条仅是其获得的热启动。所研究的选择规则决定性地锁定在首次展开的子节点上,使其试验高度相关,而随机重启则从尾部抽取增益;两者对 makespan 的因果关联仍属推断。结构化映射显示:在稀疏不规则工作流上随机重启占优,规则层次化工作流上差异不可检测,密集工作流则几乎没有改进空间。将选择规则换为教材 UCT 后,劣势大幅缩小至 -0.26%(95% CI [-0.71%,+0.23%]),但仍未出现正向优势。研究范围局限于受控合成域(任务数 N∈{8,16,32},处理器数 2‑8,预算最高 2048),不对更大预算作出声明。

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原文链接: https://arxiv.org/abs/2610.12542

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