A computational study of cutting-plane methods for multi-stage stochastic integer programs
本文研究了多阶段随机混合整数规划的割平面算法,证明了整数L形割属于Lagrangian割类,并提出交替使用松弛与精确计算的增强策略以高效生成割,初步实验验证了其在实际问题中的有效性。
2024-05-04 math.CO math.OC
Toward computer-assisted discovery and automated proofs of cutting plane theorems
使用元编程技术和半代数计算,我们提供了新老切割平面定理的计算机为基础的证明Gomory-约翰逊的模型切割生成函数。
2016-04-13 math.OC
On the depth of cutting planes
我们引入了一个自然的深度概念,适用于单个切割平面以及整个族。这个深度有很好的性质,使它很容易在理论上工作,我们认为,这是一个很好的代理切割平面的实际强度。特别是,我们表明,它的价值在于一个明确的区间,我们给参数的深度上的两个突出类型的切割平面的上界:分裂切割和相交切割从一个单纯形表。有趣的是,这些参数边界可以帮助解释计算中观察到的行为。对于多面体,一个单独的切割平面的深度可以计算在多项式时间内通过LP制定,我们表明,它可以计算在封闭形式的角多面体的情况下。
2019-03-13 math.OC
k-Disjunctive cuts and a finite cutting plane algorithm for general mixed integer linear programs
本文将Cook,Kannan和Schrijver的分裂割推广到基于多项析取的割。它们被称为k-析取割。出发点是一般混合整数规划的有限割平面算法需要什么样的割的问题。我们将详细处理这个问题,并根据与给定切割向量相关的k-析取导出切割平面。最后,我们将展示如何建立一个有限的切割平面算法,可以使用这些切割结合Gomory混合整数切割。
2007-07-26 math.OC
Face Dimensions of General-Purpose Cutting Planes for Mixed-Integer Linear Programs
割平面是成功求解混合整数线性规划的关键因素。对于特定的问题,它们的强度通常通过显示它们是相应的混合整数船体的面定义来理论评估。在本文中,我们通过实验研究了由一个国家的最先进的求解器产生的通用切割平面引起的面的尺寸。因此,我们将每个切割平面的尺寸与其在分支定界算法中的影响联系起来。
2020-11-11 cs.DM math.OC
Improved Balas and Mazzola Linearization for Quadratic 0-1 Programs with Application in a New Cutting Plane Algorithm
Balas和Mazzola线性化(BML)是二次0-1规划割平面算法的一种常用方法。在这篇文章中,我们改进的BML的第一次加强的原始公式,然后考虑对偶公式。此外,提出了一种新的割平面算法。
2012-04-21 cs.DS math.OC
Advanced Cutting-Plane Algorithms for ACOPF
本文提出基于线性割平面的可扩展SDP松弛方法,用于ACOPF问题,可热启动并计算大规模多周期紧界,初步实验在PGLIB上表现优于现有界。
2025-10-24 math.OC
Cutting plane algorithms for nonlinear binary optimization
当前求解离散最优化问题的方法通常局限于凸集。在本文中,我们提出了一个通用的方法,基于切割平面解决非线性,可能非凸,二进制最优化问题。我们提供了一个严格的收敛性分析,量化了在不同条件下所需的迭代次数。这是不同的离散最优化,只有有限的收敛性证明的大多数其他工作。此外,利用变分分析的工具,我们提供了必要和充分的对偶最优性条件。
2022-03-18 math.OC
Relaxations and Cutting Planes for Linear Programs with Complementarity Constraints
我们研究了具有互补约束的线性规划的松弛问题,特别是互补变量对不独立的情况。我们的配方是基于确定顶点覆盖的冲突图的实例和推广的扩展重构线性化技术的Nguyen,理查德和Tawarmalani变量之间的一般互补条件的实例。我们演示了如何获得强切割平面,我们制定从独立集多面体和布尔二次多面体与完全二部图。通过对三种类型的实际问题进行广泛的计算研究,我们评估了我们提出的线性松弛和新的切割平面的最优性差距关闭方面的性能。
2022-08-02 math.OC
Stochastic Cutting Planes for Data-Driven Optimization
我们介绍了一个随机版本的割平面法的一大类数据驱动的混合非线性最优化(MINLO)问题。我们表明,在非常弱的假设下,随机算法是能够收敛到一个$ε$ -最优解的概率很高。几个问题的数值实验表明,随机切割平面是能够提供一个多个数量级的速度比标准的割平面法。我们进一步实验探索随机切割平面的采样下极限,并表明,对于许多问题,$O(\sqrt[3]{n})$的采样大小似乎是足够的高品质的解决方案。
2021-03-03 math.OC stat.CO stat.ML
Cutting plane oracles for non-smooth trust-regions
本文证明了求解非光滑非凸优化问题的一个束置信域算法整体收敛,其中割平面由遵从四个基本规则的预言机生成。这样做的好处是,收敛理论适用于实践中遇到的各种方法。这特别包括下移切线的方法,对于该方法,以前在置信域框架中没有收敛结果是已知的。我们还表明,某些分裂技术可以看作是特殊情况下的束置信域技术。
2019-05-16 math.OC
Stochastic Dynamic Cutting Plane for multistage stochastic convex programs
本文介绍了随机动态割平面(Stochastic Dynamic Cutting Plane,StoDCuP)算法,它是随机对偶动态规划(SDDP)算法的一种扩展,用于求解多阶段随机凸优化问题。在每次迭代中,该算法不仅为成本函数(如SDDP所做的那样),而且还为一些或所有非线性成本和约束函数构建较低的仿射函数。证明了StoDCuP的几乎必然收敛.我们还介绍了一个不精确的变体StoDCuP的所有子问题的近似解决(有界误差),并显示此变体的消失误差的几乎必然收敛。
2021-04-07 math.OC
Superlinear convergence in nonsmooth optimization via higher-order cutting-plane models
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学)
本文提出非光滑优化中利用高阶切割平面模型实现超线性收敛的方法,通过定义高阶切割平面模型并构建信赖域束法,验证了其在有限max型函数上的有效性。
2026-03-25 math.OC
Complexity of branch-and-bound and cutting planes in mixed-integer optimization -- II
我们从理论的角度研究了切割平面和分支方案的复杂性。我们给出了一些严格的支持经验观察到的现象,结合切割平面和分支到一个分支和切割框架可以比使用这些工具本身更有效的数量级。特别是,我们给出了一般的条件下,切割平面的战略和分支计划的效率给予可证明的指数优势时,结合到分支和削减。这些算法的效率进行评估使用两个具体的措施:迭代次数和稀疏的约束条件中使用的中间线性/凸规划。据我们所知,我们的结果是第一次数学上严格证明的优越性,分支和削减纯切割平面和纯分支和界。
2021-05-19 cs.CC math.OC
On the Complexity of Separating Cutting Planes for the Knapsack Polytope
我们关闭三个开放的问题,有效的不等式的分离复杂性的背包多面体。具体地说,我们建立了扩展覆盖不等式,(1,k)-配置不等式和重量不等式的分离问题都是NP-完全的。我们还给出了一些特殊的情况下,分离问题可以在多项式时间内解决。
2022-12-30 math.OC
Continuous cutting plane algorithms in integer programming
本文将MILP割平面生成重构为对有效不等式权重的连续优化问题,提出两步算法优化广义Gomory混合整数不等式,并在多类MILP上验证了实证收益。
2023-07-06 math.OC
On finitely generated closures in the theory of cutting planes
设$P$是$\mathbb{R}^d$中的有理多面体,$\mathcal{L}$是$\mathbb{R}^d$中的一类$d$维极大无格有理多面体.对于由$R_L(P)$表示的$L \in \mathcal{L}$,我们表示属于$P$但不属于$L$内部的点的凸包。Andersen,Louveaux和Weismantel证明了,如果所有$L \in \mathcal{L}$的最大面宽由一个与$L$无关的常数从上到下有界,则$\bigcap_{L\in \mathcal{L}} R_L(P)$是一个有理多面体。我们给出了一个简短的证明这个结果的推广。我们也给出了$\mathcal{L}$上最大面宽有界性的一个刻画。所提出的结果是由混合整数优化在割平面理论中的应用所激发的。
2012-08-17 math.CO math.MG math.OC
SDP-based bounds for the Quadratic Cycle Cover Problem via cutting plane augmented Lagrangian methods and reinforcement learning
本文研究了二次圈覆盖问题(QCCP),该问题的目标是在有向图中找到一个节点不相交的圈覆盖,并且相邻弧之间的交互代价最小。我们得到几个半定规划(SDP)松弛,并使用面部减少,使这些严格可行的。我们调查的非平凡之间的关系的变换矩阵中使用的减少和图的结构,这是利用一个有效的算法,构造这个矩阵的任何实例的问题。为了解决我们的松弛,我们提出了一个算法,利用Dykstra的投影算法,将增广拉格朗日方法到一个切割平面框架。我们的算法是适合于解决SDP松弛与大量的切割平面。计算结果表明,我们的SDP边界和我们的高效切割平面算法优于其他QCCP边界的方法从文献中。最后,我们提供了几种基于SDP的上界技术,其中一种是顺序Q学习方法,它利用了我们在强化学习环境中的SDP松弛解决方案。
2021-02-18 math.OC
Cutting plane methods can be extended into nonconvex optimization
我们表明,它是可能的,以获得$O(ε^{-4/3})$预期的运行时间-包括计算成本-寻找$ε$ -平稳点的光滑非凸函数使用割平面法。这改进了由Nesterov和Polyak(2006)证明的$O(ε^{-3/2})$的三次正则化牛顿实现的最著名的π依赖性。我们的技术利用了Carmon,Duchi,Hinder和Sidford(2017)提出的凸直到被证明有罪的原则。
2019-06-26 cs.CC math.OC
Cutting-plane methods witout nested approximating sets
本专著提出一种属于割平面法类的数学规划问题求解方法,通过周期性丢弃累积割平面来更新近似集合,避免了嵌套近似集合,提升了数值实现的便捷性与实用性。
2023-11-21 math.OC
Bilevel Cutting-plane Algorithm for Solving Cardinality-constrained Mean-CVaR Portfolio Optimization Problems
研究了以条件风险价值(CVaR)为风险度量的均值风险投资组合最优化模型。我们还采用基数约束来限制投资资产的数量。求解这种基数约束的均值CVaR模型在计算上具有挑战性,主要有两个原因。首先,由于基数约束,该模型被表示为混合整数优化(MIO)问题,因此当可投资资产数量较大时,精确求解该问题非常困难。第二,问题规模取决于资产回报情景的数量,当情景数量较大时,计算效率会降低。为了克服这些挑战,我们提出了一个高性能的算法命名为\emph{bilevel cutting-plane algorithm}的基数约束均值CVaR投资组合最优化问题精确求解。我们首先将问题转化为一个两层最优化问题,然后开发一个切割平面算法来解决上层问题。为了加快计算切割生成,我们适用于低层次的问题,另一个切割平面算法,有效地最大限度地减少CVaR与大量的情况。此外,我们证明了我们的双层切割平面算法的收敛性。数值实验表明,与其他MIO方法相比,我们的算法可以更快地提供最优解的大型问题的例子。
2020-08-07 math.OC
Incremental cutting-plane method and its application
我们考虑正则化的割平面法,以最小化一个凸函数,这是大量的分量函数的总和。一个重要的例子是从拉格朗日松弛的可分解问题的对偶问题。在本文中,我们专注于一个增量的正则化割平面法,它只评估一个子集的分量函数在每次迭代。我们首先考虑一个有限的内存设置的方法删除削减有限数量的迭代后。在不同的正则化条件下,研究了有限记忆方法的收敛性。然后,我们提供了数值实验中的增量方法被应用到来自大规模的机组组合问题的对偶问题。在许多情况下,增量方法能够在比非增量方法更短的时间内找到高精度的解决方案。
2021-10-24 math.OC
On the Relation between the Extended Supporting Hyperplane Algorithm and Kelley's Cutting Plane Algorithm
最近,Kronqvist等人~ \cite{KronqvistLundellWesterlund2016}重新发现了Veinott~ \cite{Veinott1967}的支撑超平面算法,并证明了它在求解凸混合整数非线性规划中的计算优势。在本文中,我们推导出的算法从几何的角度来看。这使我们能够表明,支撑超平面算法是等价的凯利的切割平面算法~ \cite{J.E.Kelley1960}适用于一个特定的重新制定的问题。其结果是,我们扩展的适用性的支撑超平面算法的凸问题表示的一般,不一定凸,可微函数,满足一个温和的条件。
2019-05-20 math.OC
Enclosing minima in nonsmooth optimization via trust regions of higher-order cutting-plane models
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学)
本文提出一种全局收敛的信赖域束法,用于求解下$C^2$函数的最小值,通过高阶切割平面模型,并在满足一定增长假设下,能计算出包含极小值的无限多个缩小信赖域。
2026-03-25 math.OC
Differentiable Cutting-plane Layers for Mixed-integer Linear Optimization
针对参数化混合整数线性优化问题,提出可微割平面层概念及组合多割平面层的可微割平面算法,经离线训练后可快速生成低整数间隙解,且能泛化到新实例并捕捉参数结构。
2023-11-09 math.OC stat.ML
Improved theoretical guarantees regarding a class of two-row cutting planes
角多面体由最大无格凸集的最小有效不等式描述。对于具有两个自由整数变量和任意数量的非负连续变量的松弛角多面体(RCP),已知这种刻面定义不等式产生于最大无格分裂、三角形和四边形。我们改进的最紧已知的上界的RCP的近似,纯粹由最小的有效不等式从最大的无格四边形,从2到1.71。我们推广了最严格的已知下界1.125的近似RCP,纯粹由最小的有效不等式从最大的无格三角形,到一个无限子类的quadraternary。
2012-04-08 cs.DM math.CO math.OC
How Good Are Sparse Cutting-Planes?
稀疏切割平面通常用于混合整数规划(MIP)求解器,因为它们有助于更有效地解决分支定界过程中遇到的线性规划。然而,仅仅使用稀疏切割平面,我们能很好地近似整数外壳吗?为了更好地理解这个问题,给定多面体$P$(例如,MIP的整数外壳),令$P^k$是其使用至多具有$k$非零系数的切割的最佳逼近。我们认为$d(P, P^k) = \max_{x \in P^k} \left(min_{y \in P} \| x - y\|\right)$作为稀疏削减的质量的措施。在我们的第一个结果中,我们提出了一般上界的$d(P, P^k)$,它取决于在多面体的顶点数,并表现出三个阶段,作为$k$增加。我们的界限意味着,如果$P$有多项式多个顶点,使用半稀疏已经很好地近似它。其次,我们提出了一个随机多面体的$d(P, P^k)$的下界,表明上界是相当紧的。第三,我们证明了对于一类硬填充IP,稀疏切割平面不能很好地逼近整数壳,即$d(P, P^k)$在这种情况下是大的,除非$k$非常接近$n$。最后,我们表明,使用稀疏切割平面在扩展配方中至少是一样好,使用它们在原来的多面体,并给出一个例子,前者实际上是更好。
2014-05-08 math.OC
A Linear and Scalable Cutting-Plane Algorithm for Electricity Pricing
本文提出一种线性可扩展割平面定价算法,用于解决大规模电力市场中交流最优潮流引起的非凸性问题,实验表明其价格信号接近Jabr SOC松弛,且计算时间在热启动下与DC近似相当。
2025-04-11 math.OC
A Cutting-plane and Benders' Decomposition Algorithm for Two-Stage Distributionally Robust Convex programs
本文提出结合割平面、Benders 分解与 branch-and-union 的有限收敛算法,用于两阶段分布鲁棒随机混合整数凸规划,实验表明其显著优于商业求解器。
2025-09-29 math.OC
Analysis of Sparse Cutting-planes for Sparse MILPs with Applications to Stochastic MILPs
本文研究了具有稀疏公式的混合整数线性规划(MILP)的稀疏割平面的强度问题。我们研究了三种问题:包装问题,覆盖问题,更一般的MILP与唯一的假设,目标函数是非负的。给定这三种类型之一的MILP实例,假设我们决定要使用的切割平面的支撑,并且将这些支撑上的最强不等式添加到线性规划松弛中。将线性规划松弛的最优目标函数值与这些截集一起称为$z^{cut}$。我们提出了$z^{cut}$的比率和MILP的最佳目标函数值的界限,该界限仅取决于约束矩阵的稀疏结构和所选择的稀疏割的支持,即这些界限是完全数据无关的。这些结果也揭示了两个阶段的随机MILP的强度的具体削减的ECOMO。
2016-01-02 math.OC
On the convergence of cutting-plane methods for robust optimization with ellipsoidal uncertainty sets
University of Castilla-La Mancha(卡斯蒂利亚-拉曼恰大学)
本文研究了在具有椭球不确定性集的鲁棒优化中切割平面方法的收敛性,证明了在更一般的形式下,该方法在有限步数内收敛。
2019-04-02 cs.CE cs.NA math.NA
Scanning integer points with lex-inequalities: A finite cutting plane algorithm for integer programming with linear objective
我们考虑由格基定义的字典序规则排序的幺模锥K中的整数点。对于K中的每个整数点x,我们关联一个不等式族(lex-cut),该不等式族定义了K中在字典上不小于x的整数点的凸包。lex-cut族包含Chvatal-Gomory cut,但不包含且不包含在split cut族中。这提供了求解整数规划min{cx:x \in S \cap Z^n }的有限割平面法,其中S \subset R^n是紧集,c \in Z^n .我们分析了我们的算法的迭代次数。
2020-07-28 math.OC
A Cutting-plane Method for Semidefinite Programming with Potential Applications on Noisy Quantum Devices
本文提出基于随机割平面法的半定规划求解方法,利用特征求解器的量子加速优化凸优化问题,并在SDPLIB基准上验证其有效性与对噪声的鲁棒性。
2021-10-07 math.OC quant-ph
A Finite-Time Cutting Plane Algorithm for Distributed Mixed Integer Linear Programming
信息物理网络系统中的许多问题都可以表示为混合线性规划,其中约束分布在代理之间。在本文中,我们提出了一个分布式算法来解决这类最优化问题在对等网络没有协调员,有限的计算和通信能力。在所提出的算法中,在每一轮通信中,智能体局部求解一个小LP,生成合适的切割平面,即相交切割和基于成本的切割,并传达固定数量的积极约束,即,候选最优基。我们证明了,如果成本是整数,该算法收敛到字典序最小最优解在一个有限的通信轮数。最后,通过数值计算,我们分析了算法的收敛性作为网络规模的函数。
2017-12-05 math.OC
Branching via Cutting Plane Selection: Improving Hybrid Branching
本文通过底层析取将分支决策与Gomory混合整数割相关联,提出基于割质量度量的分支选择方法,并利用历史割信息改进SCIP混合分支规则,在MIPLIB 2017上实现求解时间减少4%、节点数减少8%。
2023-07-07 cs.DS math.OC
Accurate and Warm-Startable Linear Cutting-Plane Relaxations for ACOPF
提出一种线性割平面松弛方法,利用外包络线性割和现代割管理技术,快速求解ACOPF紧致下界,并证明在数据变化场景下割可有效热启动算法。
2024-02-04 math.OC
Cutting Plane Algorithms are Exact for Euclidean Max-Sum Problems
本文针对由欧几里得距离矩阵定义的一般多面体约束二元二次规划,提出两种基于方向凹性概念的精确割平面算法,避免凹重构导致的收敛缓慢,并在基准多样性问题上优于现有精确方法。
2023-09-17 math.OC
Active Learning of Deep Neural Networks via Gradient-Free Cutting Planes
Department of Management Science and Engineering, Stanford University(管理科学与工程系,斯坦福大学);Department of Electrical Engineering, Stanford University(电气工程系,斯坦福大学)
本研究提出一种针对任意深度ReLU网络的无梯度割平面训练方法,首次将割平面算法扩展至深度神经网络,实现了具备收敛保证的深度主动学习方案,并在合成与真实数据实验中验证了其有效性。
2025-06-25 cs.LG math.OC
An Analytic Center Cutting Plane Method to Determine Complete Positivity of a Matrix
我们提出了一种解析中心割平面法来确定一个矩阵是否完全正,如果不是,则返回一个将其从完全正锥中分离出来的割。Berman、Dür和Shaked-Monderer [Electronic Journal of线性代数,2015]将其称为开放(计算)问题。我们的方法优化了球和共正锥的交点,其中成员资格是通过求解Xia,Vera和Zuluaga提出的混合整数线性规划来确定的[INFORMS Journal on Computing,2018]。因此,我们的算法可以,更一般地说,被用来解决任何共正的最优化问题,提供一个知道的半径包含一个最优解的球。数值实验表明,我们的实现的oracle调用(矩阵共正性检查)的数量与矩阵的大小,增长大致像$O(d^2)$为$d\times d$矩阵。该方法在Julia中实现,可在https://github.com/rileybadenbroek/CopositiveAnalyticCenter.jl上获得。
2020-06-09 math.OC
Cutting Plane Approaches for the Robust Kidney Exchange Problem
有意愿但不相容的供体的肾脏患者可以决定参加肾脏交换计划(KEP)。KEP的目标是确定可以交换供体的这种不相容对的集合,从而为每个受体提供相容的移植。这一过程中存在很大的不确定性,因为计划中的移植可能会因各种原因而取消。因此,在规划交流时必须考虑到失败的情况。在本文中,我们考虑了这个问题的一个强大的变体,在文献中研究的追索权,考虑到顶点故障,即,退出捐赠者和/或接受者。这个问题属于防御者-攻击者-防御者(DAD)模型。我们提出了一个割平面法来解决的攻击者-防御者子问题的基础上,两个常用的混合整数规划公式的肾脏交换。我们的研究结果意味着一个数量级的运行时间的改善相比,国家的最先进的。此外,我们的割平面法可以解决大量的以前未解决的情况。此外,我们提出了一个新的实用的政策,在KEPs追索权,并表明该政策的鲁棒性最优化问题是易于处理的中小型KEPs在实践中。
2023-02-23 math.OC
A Hereditary Property of Cutting Plane Procedures
该研究为割平面方法的遗传性质建立两个充分条件,证明split等多种闭包满足该性质,同时指出Gomory分数割等四类经典方法不满足该性质。
2026-09-03 math.OC
A nonsmooth Frank-Wolfe algorithm through a dual cutting-plane approach
本文提出了对偶化水平集(DLS)算法,通过从对偶视角将 Frank-Wolfe 算法解释为割平面算法,扩展了 FWA 以处理涉及支撑函数的非光滑成本问题,并证明了其原始-对偶间隙以 $O(1/\sqrt{t})$ 的速率收敛。
2024-03-27 math.OC
Accurate Linear Cutting-Plane Relaxations for ACOPF
针对ACOPF及其带爬坡约束的多时段扩展问题,提出一种纯线性割平面松弛方法,结合二阶锥松弛外包络割与割管理等技术实现紧致下界快速求解,且热启动时历史算例的割对扰动算例仍有良好下界效果。
2024-09-18 math.OC
General Cutting Planes for Bound-Propagation-Based Neural Network Verification
CMU(卡内基梅隆大学);Columbia University(哥伦比亚大学);Drexel University(德雷塞尔大学);UIUC(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);UCLA(加州大学洛杉矶分校);Bosch Center for AI(博世人工智能中心)
当结合分支定界法时,定界传播方法是形式化验证深度神经网络属性(如正确性、鲁棒性和安全性)的最有效方法之一。然而,现有的作品不能处理的一般形式的切割平面约束广泛接受的传统求解器,这是至关重要的加强验证与收紧凸松弛。在本文中,我们推广的绑定传播过程中,允许添加任意切割平面的约束,包括那些涉及放松的整数变量,不出现在现有的绑定传播配方。我们的广义边界传播方法,GCP-CROWN,开辟了机会,适用于一般的切割平面方法的神经网络验证,同时受益于效率和GPU加速的边界传播方法。作为一个案例研究,我们调查了使用现成的混合整数规划(MIP)求解器生成的切割平面。我们发现,MIP求解器可以生成高质量的切割平面,以加强基于边界传播的验证器使用我们的新配方。由于以分支为中心的边界传播过程和以切割平面为中心的MIP求解器可以利用不同类型的硬件(GPU和CPU)并行运行,因此它们的组合可以快速探索具有强切割平面的大量分支,从而产生强验证性能。实验表明,我们的方法是第一个可以完全解决oval 20基准测试的验证器,并且与VNN-COMP 2021中的最佳工具相比,在oval 21基准测试中验证的实例数量是其两倍,并且在各种基准测试中也明显优于最先进的验证器。GCP-CROWN是$α,\!β$ -CROWN验证器的一部分,该验证器是VNN-COMP 2022的获奖者。代码可在http://PaperCode.c…
2022-12-04 cs.CR cs.CV cs.LG
Optimal cutting planes from the group relaxations
我们研究的定量标准,有效的不等式的Gomory和约翰逊的有限和无限群模型的强度进行评估,我们描述了有效的不等式,这些标准是最佳的。我们证明和关注的标准,最大化的非负正交切断有效的不等式的体积。对于素数阶有限群模型,证明了唯一极大化子是同阶可能{ \em不同}有限群问题的{ \em Gomory混合割(GMI)割}的自同构.我们将单形体积的概念推广到无限维的情形。这是用来表明,在无限群模型中,GMI切割最大化的体积的非负正交切断一个不等式。
2018-06-11 math.OC
Learning to Select Cutting Planes in Mixed Integer Linear Programming Solving
针对现有MILP割平面选择的序列学习模型忽略LP松弛、受输入位置影响的问题,提出基于异质三部图编码的HGTSM模型,在多数据集上性能优于启发式与基线方法,且具备稳定性与泛化性。
2024-12-10 math.OC
A Context-Aware Cutting Plane Selection Algorithm for Mixed-Integer Programming
Technische Universität Berlin(柏林工业大学);Zuse Institute Berlin(柏林祖斯研究所);Fair Isaac Germany GmbH(费尔艾萨克德国有限公司)
针对混合整数规划求解器割平面选择长期未变的问题,提出新的割评分、过滤与停止准则,使 SCIP 在 MIPLIB 2017 上性能提升 5%。
2023-07-17 cs.LG math.OC
Cutting Planes for Binarized Network Flow Problems
GUROBI;IBM;Cornell(康奈尔大学);Jacobs Technion-Cornell Institute, Cornell Tech and Technion - IIT(雅各布技术学院-康奈尔研究所,康奈尔科技和以色列理工学院)
本文研究了网络流问题中整数规划问题的求解方法,探讨了不同扩展形式对MIP求解器性能的影响,并提出了改进的混合整数圆整不等式。
2026-04-08 math.OC
An Intersection Cutting Plane Algorithm for Chance-Constrained Programs with Finite Support
Clemson University(克莱姆森大学)
针对有限支撑机会约束规划中Big-M重构松弛弱、扩展性差的问题,提出两类交叉割及混合分离策略,在集成生产-分销规划实例上显著减少计算时间。
2026-09-29 math.OC
Recovering Dantzig-Wolfe Bounds by Cutting Planes
该研究提出利用Dantzig-Wolfe分解算法推导割平面的方法,可获得与DW分解相同的对偶界,降低对偶退化程度,在两类背包问题上验证了其无需分支定价即可加速MIP求解的效果。
2023-10-06 math.OC
A Difference-of-Convex Cutting Plane Algorithm for Mixed-Binary Linear Program
本文提出了一种基于DC规划和DC割的全局求解混合二元线性规划的割平面算法。我们首先使用一个经典的DC规划公式,通过精确惩罚,制定MBLP作为DC规划,它可以通过DCA算法求解。然后,我们专注于DC割的构造,它既可以作为一个局部割(即类型I DC割)在可行的局部极小MBLP,或作为一个全局割(即类型II DC割)在不可行的局部极小MBLP,如果某些特定的假设得到验证。另外,DC割的可构造性还不清楚,我们建议使用经典的全局割(如提升和投影割)来代替。将DC割与经典的全局割相结合,建立了全局求解MBLP的割平面算法DCCUT。证明了DCCUT算法的收敛性定理。在DCCUT中重新启动DCA有助于快速更新上界解,并引入更多DC切割以改善下界。通过在每次迭代中引入更经典的全局割,提出了DCCUT的一个变体,并设计了DCCUT及其变体的并行版本,这些版本利用多处理器的能力来获得更好的性能。对DCCUT类算法与经典的基于提升投影割的割平面算法进行了数值模拟。对一些特定样本和MIPLIB 2017基准数据集的测试证明了DC切割的好处和DCCUT算法的良好性能。
2021-03-01 cs.MS math.OC
Scalable Neural Network Verification with Branch-and-bound Inferred Cutting Planes
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
本文提出BICCOS方法,通过神经网络验证问题的结构生成高效可扩展的切割平面,利用分支界限搜索树中的逻辑关系生成约束,提升验证效率和可扩展性。
2026-03-28 cs.CR cs.LG math.OC
On finite generation and infinite convergence of generalized closures from the theory of cutting planes
对于凸集$K$和${\mathbb{R}}^d$中的$L$,我们定义$R_L(K)$为属于$K$但不属于$L$内部的所有点的凸包。从整数和混合整数优化的割平面法可以表示在几何术语使用泛函$R_L$与适当选择的集合$L$。我们描述了$R_L(K)$的几何性质,并描述了$R_L$将多面体映射到多面体的$L$。对于${\mathbb{R}}^d$中凸集的某些自然类${\mathcal{L}}$,我们考虑由$R_{\mathcal{L}}(K):= \bigcap_{L \in {\mathcal{L}}}R_L(K)$给出的泛函$R_{\mathcal{L}}$.泛函$R_{\mathcal{L}}$可用于定义割平面理论中考虑的各种类型的闭包运算(如Chvátal闭包、分裂闭包以及Andersen、Louveaux和Weismantel最近提出的广义分裂闭包)。研究了$R_{\mathcal{L}}$在${\mathcal{L}}$上实现有理多面体映射的条件。我们还描述了通过迭代应用$R_{\mathcal{L}}$到$K$得到的集合序列的极限。所提出的材料的一部分给出了各种作者最近获得的几个结果的广义公式和统一的证明。
2011-06-08 math.MG math.OC
Cutting planes for signomial programming
针对signomial规划全局优化,通过将signomial项集转化为凹幂函数之差并构造极大signomial项无关集,推导出两类有效线性不等式,在MINLPLib实例上显著缩减求解时间与对偶间隙。
2024-11-13 math.OC