Chatterjee, Gmyr, and Pandurangan [PODC 2020] recently introduced the notion of awake complexity for distributed algorithms, which measures the number of rounds in which a node is awake. In the other rounds, the node is sleeping and performs no computation or communication. Measuring the number of awake rounds can be of significance in many settings of distributed computing, e.g., in sensor networks where energy consumption is of concern. In that paper, Chatterjee et al. provide an elegant randomized algorithm for the Maximal Independent Set (MIS) problem that achieves an $O(1)$ node-averaged awake complexity. That is, the average awake time among the nodes is $O(1)$ rounds. However, to achieve that, the algorithm sacrifices the more standard round complexity measure from the well-known $O(\log n)$ bound of MIS, due to Luby [STOC'85], to $O(\log^{3.41} n)$ rounds. Our first contribution is to present a simple randomized distributed MIS algorithm that, with high probability, has $O(1)$ node-averaged awake complexity and $O(\log n)$ worst-case round complexity. Our second, and more technical contribution, is to show algorithms with the same $O(1)$ node-averaged awake complexity and $O(\log n)$ worst-case round complexity for $(1+\varepsilon)$-approximation of maximum matching and $(2+\varepsilon)$-approximation of minimum vertex cover, where $\varepsilon$ denotes an arbitrary small positive constant.


翻译:Chatterjee、Gmyr 和 Pandurangan [PODC 2020] 近期引入了分布式算法的唤醒复杂度概念,用于衡量节点处于唤醒状态的轮次数量。在其他轮次中,节点处于休眠状态,不执行任何计算或通信。在许多分布式计算场景中(例如需关注能耗的传感器网络),测量唤醒轮次数具有重要价值。在该论文中,Chatterjee 等人提出了一种优雅的随机算法,用于解决最大独立集(MIS)问题,该算法实现了 $O(1)$ 的节点平均唤醒复杂度,即节点间平均唤醒时间为 $O(1)$ 轮。然而,为实现这一目标,该算法将更常规的轮复杂度从 Luby [STOC'85] 著名的 MIS 问题 $O(\log n)$ 界牺牲至 $O(\log^{3.41} n)$ 轮。我们的第一个贡献是提出一种简单的随机化分布式 MIS 算法,该算法以高概率实现 $O(1)$ 节点平均唤醒复杂度和 $O(\log n)$ 最坏情况轮复杂度。我们的第二个且更具技术性的贡献是:针对 $(1+\varepsilon)$ 近似最大匹配和 $(2+\varepsilon)$ 近似最小顶点覆盖问题,展示了具有相同 $O(1)$ 节点平均唤醒复杂度和 $O(\log n)$ 最坏情况轮复杂度的算法,其中 $\varepsilon$ 表示任意小的正常数。

0
下载
关闭预览

相关内容

Into the Metaverse,93页ppt介绍元宇宙概念、应用、趋势
专知会员服务
49+阅读 · 2022年2月19日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8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
1+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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月24日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月23日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月23日
Arxiv
0+阅读 · 2023年6月23日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
相关VIP内容
Into the Metaverse,93页ppt介绍元宇宙概念、应用、趋势
专知会员服务
49+阅读 · 2022年2月19日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月2日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9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
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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
【推荐】用Python/OpenCV实现增强现实
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年11月16日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
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
1+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 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员