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MIP Learn

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  1. 0
    MIP Learn
    2022-11-10 第67回NearMe技術勉強会
    Yuta OKAMOTO

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  2. 1
    ⽬次
    1. MIPとは?
    a. 概要
    b. 具体例
    2. MIP Learnとは?
    a. 概要
    b. 強み‧弱み
    c. チュートリアル

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  3. 2
    1. MIPとは?
    ● MIPはMixed Integer Programmingの略
    ● 変数が整数値または実数値をとる最適化問題のこと
    ○ 整数値または実数値なのでMixed
    ● 例えば...
    ○ ナップサック問題
    ○ 巡回セールスマン問題
    ○ 配送計画問題
    ○ スケジューリング問題

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  4. 3
    2. MIP Learnとは?
    ● https://github.com/ANL-CEEESA/MIPLearn
    ● 機械学習と数理最適化の統合アプローチの1つ
    ● 過去の数理最適化で解いた結果を学習し,新しい問題を高速に解
    く枠組み
    ○ 機械学習モデルが解のヒントや制約を返すことで高速化!!

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  5. 4
    2. MIP Learnとは?
    ● ヒント
    ● 部分解

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  6. 5
    2. MIP Learnとは?
    ● 強み・弱み
    ✅ : 普通のMIPソルバーと異なり,無駄な変数・制約式が大量にある  
    場合に有効
    ピュアな機械学習と異なり,得られた解の実行可能性や最適性  に
    ついても保証できる
    ❌ : インスタンスに対する解をたくさん用意する必要性
    バージョンが1未満なのでサポートできてないこともある

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  7. 6
    ● 個人的にすごいと思うところ
    ○ 無駄な変数・制約式を機械学習で取り除いてしまおうという発想
    ■ 解空間をうまく削る方法としてカットがあるがそれっぽいものを機械学習で作ってしま
    おうという発想がすごい!
    2. MIP Learnとは?

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  8. 7
    ● チュートリアル - 扱う最適化問題
    発電機起動停止計画問題:
    目的関数:
    発電機の総運転費 = 燃料費 + 起動費
    制約式:
    各発電機の供給電力量上下限制約,需給電力量のバランス
    2. MIP Learnとは?

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  9. 8
    2. MIP Learnとは?
    ● チュートリアル - ノートブック
    a. 問題定義
    b. 学習用データ作成
    c. 学習・テスト問題を解く
    d. 解を取得
    https://gist.github.com/yutaokamoto/0df429cd4ed916a0f645b
    6d11a65a11c

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  10. 9
    参考文献
    ● Mikio Kubo.「数理最適化と機械学習の融合アプローチについて」(2023年
    03月26日)『note』(参照 2023年11月10日)
    https://note.com/mikiokubo/n/n3e69ac323bfa
    ● 一般社団法人電気学会.「用語解説 第90回テーマ: 発電機起動停止計画
    問題(UC)」(2020年10月01日)『電気学会HP』(参照 2023年11月
    10日)https://www.iee.jp/pes/termb_090/

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