We study the computational complexity of graph distortion distances, a family of graph metrics measuring how vertex distances differ between two graphs. Formally, these distances are defined in terms of standard matrix norms on the difference of distance matrices under an optimal vertex alignment. The resulting metrics have natural interpretations, corresponding to three ways of measuring the distortion of shortest-path distances: the maximum distortion among all vertex pairs (entrywise maximum norm), global aggregation (entrywise $p$-norms), and local aggregation (operator $p$-norms) of distortions. For maximum distortion, we show that approximation below a factor of two is NP-hard even for highly restricted trees. Due to the close connection to the Gromov-Hausdorff distance, we obtain a similar hardness result for the latter. In both cases, we show essentially optimal additive inapproximability. On the algorithmic side, we give a subcubic-time algorithm for optimal embeddings of connected graphs into paths, based on a structural decomposition along a diametral path. Additionally, we give a simple approximation algorithm when one input graph has a "relatively path-like" metric structure, i.e. has bounded pathlength. For local and global distortion, we derive various hardness results even for restricted inputs. Making use of a close connection between the global distortion distances and Gromov-Wasserstein distances, we give the first formal proof of NP-hardness of the latter, which has been claimed in the literature many times but has, to the best of our knowledge, never been correctly proven.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

AAAI 2024 | GCIL:因果视角下的图对比不变学习
专知会员服务
20+阅读 · 2024年3月5日
【NeurIPS2022】图谱视角下的图对比学习
专知会员服务
27+阅读 · 2022年10月9日
【WWW2022】互信息压缩的紧凑图结构学习
专知会员服务
33+阅读 · 2022年1月17日
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
图表示学习Graph Embedding综述
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月23日
学习一个宫崎骏画风的图像风格转换GAN
AI科技评论
18+阅读 · 2020年3月13日
GraphSAGE: GCN落地必读论文
AI100
29+阅读 · 2019年8月15日
图嵌入(Graph embedding)综述
人工智能前沿讲习班
449+阅读 · 2019年4月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
1+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
23+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
1+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
8+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
10+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
10+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
14+阅读 · 10月13日
相关VIP内容
AAAI 2024 | GCIL:因果视角下的图对比不变学习
专知会员服务
20+阅读 · 2024年3月5日
【NeurIPS2022】图谱视角下的图对比学习
专知会员服务
27+阅读 · 2022年10月9日
【WWW2022】互信息压缩的紧凑图结构学习
专知会员服务
33+阅读 · 2022年1月17日
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
1+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
23+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
1+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014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