In the study of radio networks, the tasks of broadcasting (propagating a message throughout the network) and leader election (having the network agree on a node to designate `leader') are two of the most fundamental global problems, and have a long history of work devoted to them. This work has two divergent strands: some works focus on exploiting the geometric properties of wireless networks based in physical space, while others consider general graphs. Algorithmic results in each of these avenues have often used quite different techniques, and produced bounds using incomparable parametrizations. In this work, we unite the study of general-graph and geometric-based radio networks, by adapting the broadcast and leader election algorithm of Czumaj and Davies (JACM '21) to achieve a running-time parametrized by the independence number of the network (i.e., the size of the maximum independent set). This parametrization preserves the running time on general graphs, matching the best known, but also improves running times to near-optimality across a wide range of geometric-based graph classes. As part of this algorithm, we also provide the first algorithm for computing a maximal independent set in general-graph radio networks. This algorithm runs in $O(\log^3 n)$ time-steps, only a $\log n$ factor away from the $\Omega(\log^2 n)$ lower bound.


翻译:在无线网络研究中,广播(在网络中传播消息)和领导者选举(使网络就指定某个节点为"领导者"达成共识)是最基本的两个全局性问题,相关研究工作历史悠久。该研究存在两个分歧方向:部分工作致力于利用物理空间中无线网络的几何特性,而其他工作则考虑通用图。这两个方向上的算法结果通常采用截然不同的技术,并使用不可比较的参数化方法得出边界。在本工作中,我们通过改编Czumaj和Davies的广播与领导者选举算法(JACM '21),实现了以网络独立数(即最大独立集的大小)为参数化的运行时间,从而统一了通用图与几何无线网络的研究。该参数化在通用图上保持了与已知最优结果匹配的运行时间,同时将运行时间提升至接近最优水平,覆盖了广泛的几何图类。作为该算法的一部分,我们还首次提出了在通用图无线网络中计算最大独立集的算法。该算法运行时间为$O(\log^3 n)$时间步,仅比$\Omega(\log^2 n)$下界相差一个$\log n$因子。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【NeurIPS2020】点针图网络,Pointer Graph Networks
专知会员服务
40+阅读 · 2020年9月27日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
35+阅读 · 2020年4月15日
八篇NeurIPS 2019【图神经网络(GNN)】相关论文
专知会员服务
44+阅读 · 2020年1月10日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
【Code】GraphSAGE 源码解析
AINLP
31+阅读 · 2020年6月22日
深度卷积神经网络中的降采样
极市平台
12+阅读 · 2019年5月24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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
12+阅读 · 2022年11月21日
Arxiv
23+阅读 · 2018年10月1日
VIP会员
最新内容
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
8+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
10+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
14+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
10+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
5+阅读 · 8月31日
相关VIP内容
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【NeurIPS2020】点针图网络,Pointer Graph Networks
专知会员服务
40+阅读 · 2020年9月27日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
35+阅读 · 2020年4月15日
八篇NeurIPS 2019【图神经网络(GNN)】相关论文
专知会员服务
44+阅读 · 2020年1月10日
相关基金
国家自然科学基金
1+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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员