Multidimensional approximate agreement requires $n$ processes with inputs in $\mathbb{R}^d$ to output vectors close to each other, despite up to $t$ Byzantine faults. Under convex validity, outputs must lie in the convex hull of the correct inputs, which leads to resilience thresholds that grow with the dimension. We instead study Minimum Enclosing Ball (MEB) validity and its multiplicative relaxation $c$-MEB validity. Our first contribution is Adaptive MEB Contraction, a coordinate-free algorithm that, in the synchronous model with $n>(d+1)t$ contracts the correct MEB radius by $1/\sqrt2$ per round for $α=1$ while satisfying $\sqrt2$-MEB validity. We also give an example showing that this bound is tight for our analysis. Our main technical contribution is a dimension-free inflation theorem: if every $β$ balls in a finite family of Euclidean balls have a common point, then inflating each radius by $\sqrt{β/(β-1)}$ guarantees a common intersection. Applying the theorem to the candidate balls defining the local MEB-safe areas results in a synchronous algorithm with optimal resilience $n>3t$, contraction factor $\sqrt3/2$ and $\sqrt6$-MEB validity. To the best of our knowledge, this is the first multidimensional approximate agreement algorithm with optimal resilience, constant $c$-MEB validity and coordinate-free contraction. We further extend the approach to the asynchronous setting. Without inflation we obtain resilience $n>(d+2)t$, contraction factor $\sqrt{2/3}$ and $\sqrt6$-MEB validity, whereas with inflation for $n>4t$ we get the contraction factor $\sqrt{15}/4$ and $2\sqrt{10}$-MEB validity. Finally, we compare our guarantees with existing algorithms, including Minimum-Diameter Averaging (MDA), for which we derive MEB-validity guarantees. Our algorithms achieve strictly better resilience while providing substantially stronger MEB-validity guarantees than MDA.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

多智能体协作机制
专知会员服务
27+阅读 · 4月25日
多智能体协同决策方法研究
专知会员服务
136+阅读 · 2022年12月15日
【斯坦福大学】Gradient Surgery for Multi-Task Learning
专知会员服务
47+阅读 · 2020年1月23日
论文浅尝 | Global Relation Embedding for Relation Extraction
开放知识图谱
12+阅读 · 2019年3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
【AGV】仓库内多AGV协作的全局路径规划算法的研究
产业智能官
28+阅读 · 2018年11月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
多轮对话之对话管理:Dialog Management
PaperWeekly
18+阅读 · 2018年1月15日
论文笔记:多任务相关粒子滤波跟踪器
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2017年7月7日
国家自然科学基金
20+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
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
7+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
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
18+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 10月2日
VIP会员
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
20+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
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
7+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
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
18+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员