We study a generalization of the classic Spanning Tree problem that allows for a non-uniform failure model. More precisely, edges are either \emph{safe} or \emph{unsafe} and we assume that failures only affect unsafe edges. In Unweighted Flexible Graph Connectivity we are given an undirected graph $G = (V,E)$ in which the edge set $E$ is partitioned into a set $S$ of safe edges and a set $U$ of unsafe edges and the task is to find a set $T$ of at most $k$ edges such that $T - \{u\}$ is connected and spans $V$ for any unsafe edge $u \in T$. Unweighted Flexible Graph Connectivity generalizes both Spanning Tree and Hamiltonian Cycle. We study Unweighted Flexible Graph Connectivity in terms of fixed-parameter tractability (FPT). We show an almost complete dichotomy on which parameters lead to fixed-parameter tractability and which lead to hardness. To this end, we obtain FPT-time algorithms with respect to the vertex deletion distance to cluster graphs and with respect to the treewidth. By exploiting the close relationship to Hamiltonian Cycle, we show that FPT-time algorithms for many smaller parameters are unlikely under standard parameterized complexity assumptions. Regarding problem-specific parameters, we observe that Unweighted Flexible Graph Connectivity} admits an FPT-time algorithm when parameterized by the number of unsafe edges. Furthermore, we investigate a below-upper-bound parameter for the number of edges of a solution. We show that this parameter also leads to an FPT-time algorithm.


翻译:我们研究了经典生成树问题在非均匀故障模型下的推广形式。具体而言,边被分为**安全边**或**不安全边**两类,且假设故障仅影响不安全边。在无权灵活图连通性问题中,给定一个无向图$G = (V,E)$,其中边集$E$被划分为安全边集合$S$与不安全边集合$U$,任务是寻找一个至多包含$k$条边的子集$T$,使得对于任意不安全边$u \in T$,$T - \{u\}$仍保持连通且覆盖所有顶点$V$。无权灵活图连通性同时推广了生成树问题和哈密顿环问题。我们从固定参数可解性(FPT)角度研究了该问题,并建立了一个近乎完整的二分法:哪些参数可导致固定参数可解性,哪些导致计算困难性。为此,我们分别针对到聚类图的顶点删除距离和树宽参数设计了FPT时间算法。通过揭示其与哈密顿环问题的密切关联,我们证明在标准参数化复杂性假设下,针对许多更小参数的FPT时间算法几乎不可能存在。在问题特定参数方面,我们发现以不安全边数量为参数时,无权灵活图连通性存在FPT时间算法。此外,我们探究了解中边数的上界之下参数,并证明该参数同样可导出FPT时间算法。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29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
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
27+阅读 · 2018年4月12日
Arxiv
14+阅读 · 2018年4月6日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | CFPO:用反事实策略优化提升多模态推理
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:45
综述 | 世界动作模型:少做梦,多行动
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:43
美以伊冲突:无人机与人工智能的运用
专知会员服务
3+阅读 · 今天14:31
《特种部队在透明战场中的生存力》最新报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:11
《人工智能生成的零日漏洞:对未来作战的影响》
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
8+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29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
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+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
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员