In the Activation Edge-Multicover problem we are given a multigraph $G=(V,E)$ with activation costs $\{c_{e}^u,c_{e}^v\}$ for every edge $e=uv \in E$, and degree requirements $r=\{r_v:v \in V\}$. The goal is to find an edge subset $J \subseteq E$ of minimum activation cost $\sum_{v \in V}\max\{c_{uv}^v:uv \in J\}$,such that every $v \in V$ has at least $r_v$ neighbors in the graph $(V,J)$. Let $k= \max_{v \in V} r_v$ be the maximum requirement and let $\theta=\max_{e=uv \in E} \frac{\max\{c_e^u,c_e^v\}}{\min\{c_e^u,c_e^v\}}$ be the maximum quotient between the two costs of an edge. For $\theta=1$ the problem admits approximation ratio $O(\log k)$. For $k=1$ it generalizes the Set Cover problem (when $\theta=\infty$), and admits a tight approximation ratio $O(\log n)$. This implies approximation ratio $O(k \log n)$ for general $k$ and $\theta$, and no better approximation ratio was known. We obtain the first logarithmic approximation ratio $O(\log k +\log\min\{\theta,n\})$, that bridges between the two known ratios -- $O(\log k)$ for $\theta=1$ and $O(\log n)$ for $k=1$. This implies approximation ratio $O\left(\log k +\log\min\{\theta,n\}\right) +\beta \cdot (\theta+1)$ for the Activation $k$-Connected Subgraph problem, where $\beta$ is the best known approximation ratio for the ordinary min-cost version of the problem.


翻译:在激活边多重覆盖问题(Activation Edge-Multicover)中,给定一个多重图$G=(V,E)$,每条边$e=uv \in E$具有激活成本$\{c_{e}^u,c_{e}^v\}$,以及度需求$r=\{r_v:v \in V\}$。目标是找到边子集$J \subseteq E$,使其最小化激活成本$\sum_{v \in V}\max\{c_{uv}^v:uv \in J\}$,并且每个$v \in V$在图$(V,J)$中至少有$r_v$个邻居。设$k= \max_{v \in V} r_v$为最大需求,设$\theta=\max_{e=uv \in E} \frac{\max\{c_e^u,c_e^v\}}{\min\{c_e^u,c_e^v\}}$为一条边两个成本之间的最大商。当$\theta=1$时,该问题具有近似比$O(\log k)$。当$k=1$时,该问题推广了集合覆盖问题(Set Cover)(当$\theta=\infty$时),并具有紧的近似比$O(\log n)$。这蕴含对于一般$k$和$\theta$的近似比$O(k \log n)$,且此前没有更优的近似比已知。我们获得了首个对数近似比$O(\log k +\log\min\{\theta,n\})$,它连接了已知的两个比率——$\theta=1$时的$O(\log k)$和$k=1$时的$O(\log n)$。这蕴含激活$k$连通子图问题(Activation $k$-Connected Subgraph)的近似比为$O\left(\log k +\log\min\{\theta,n\}\right) +\beta \cdot (\theta+1)$,其中$\beta$是该问题普通最小成本版本的最佳已知近似比。

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