We study the classical scheduling problem on parallel machines %with precedence constraints where the precedence graph has the bounded depth $h$. Our goal is to minimize the maximum completion time. We focus on developing approximation algorithms that use only sublinear space or sublinear time. We develop the first one-pass streaming approximation schemes using sublinear space when all jobs' processing times differ no more than a constant factor $c$ and the number of machines $m$ is at most $\tfrac {2n \epsilon}{3 h c }$. This is so far the best approximation we can have in terms of $m$, since no polynomial time approximation better than $\tfrac{4}{3}$ exists when $m = \tfrac{n}{3}$ unless P=NP. %the problem cannot be approximated within a factor of $\tfrac{4}{3}$ when $m = \tfrac{n}{3}$ even if all jobs have equal processing time. The algorithms are then extended to the more general problem where the largest $\alpha n$ jobs have no more than $c$ factor difference. % for some constant $0 < \alpha \le 1$. We also develop the first sublinear time algorithms for both problems. For the more general problem, when $ m \le \tfrac { \alpha n \epsilon}{20 c^2 \cdot h } $, our algorithm is a randomized $(1+\epsilon)$-approximation scheme that runs in sublinear time. This work not only provides an algorithmic solution to the studied problem under big data % and cloud computing environment, but also gives a methodological framework for designing sublinear approximation algorithms for other scheduling problems.


翻译:我们研究经典并行机调度问题,其中优先图具有有界深度$h$,目标是最小化最大完工时间。我们致力于开发仅使用次线性空间或次线性时间的近似算法。针对所有作业处理时间之差不超过常数因子$c$且机器数量$m$满足$m \leq \tfrac {2n \epsilon}{3 h c }$的情形,我们首次提出了使用次线性空间的单遍流近似方案。这是目前关于$m$可达到的最佳近似结果,因为当$m = \tfrac{n}{3}$时(即使所有作业处理时间相同),除非P=NP,否则不存在优于$\tfrac{4}{3}$的多项式时间近似算法。随后我们将算法推广至更一般的问题:最大的$\alpha n$个作业的处理时间差异不超过因子$c$。针对这两个问题,我们还首次提出了次线性时间算法。对于更一般的问题,当$m \leq \tfrac { \alpha n \epsilon}{20 c^2 \cdot h }$时,我们的算法是一种运行于次线性时间的随机$(1+\epsilon)$-近似方案。本研究不仅为大数据及云计算环境下的调度问题提供了算法解决方案,也为设计其他调度问题的次线性近似算法提供了方法论框架。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
162+阅读 · 2020年1月16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
【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
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9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 · 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 · 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 · 2011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3月23日
Arxiv
15+阅读 · 2020年12月17日
VIP会员
最新内容
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
1+阅读 · 15分钟前
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
专知会员服务
0+阅读 · 25分钟前
以人工智能为中心的指挥控制
专知会员服务
0+阅读 · 48分钟前
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
9+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
16+阅读 · 6月10日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9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 · 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 · 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 · 2011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