We study the problem of deciding the feasibility of pressure-driven hydrogen charging from supply cylinders to demand cylinders without replenishment, asking whether an order of transfers allows every demand cylinder to reach its target pressure. Hydrogen can be transferred from a cylinder to another only when the supply cylinder has higher pressure than the demand cylinder. The charging to each demand cylinder must be completed before starting another, and each transfer continues until the connected cylinders reach equal pressures or the demand cylinder reaches its target. We consider equal-capacity supply cylinders and arbitrary positive rational demand cylinder capacities. Let $n$ be the number of demand cylinders and $L$ the binary input length. With one supply cylinder, feasibility is decidable in polynomial time; with two, it is NP-complete even with cylinder capacities equal to $1$ and nonnegative integer pressures. We prove that feasibility is preserved even if the supply cylinders are always used in non-decreasing order of their current pressures when filling each demand cylinder. We also show that majorization of residual supply cylinder pressure states justifies discarding majorized states in dynamic programming over sets of completed demand cylinders without losing any feasible remaining demand cylinder order. With two supply cylinders, one state per completed demand cylinder set suffices, yielding $2^n\operatorname{poly}(L)$ time and space. With three, the exponential time hypothesis (ETH) excludes deterministic $2^{o(n\log n)}\operatorname{poly}(L)$-time algorithms. This lower bound is tight in the exponent because the rule for order of supply cylinders allows feasibility to be decided in $n!\operatorname{poly}(L)$ time by enumerating only demand cylinder orders.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16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
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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
23+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
11+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
9+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
6+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
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
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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员