A \emph{$\nu$-reliable spanner} of a metric space $(X,d)$, is a (dominating) graph $H$, such that for any possible failure set $B\subseteq X$, there is a set $B^+$ just slightly larger $|B^+|\le(1+\nu)\cdot|B|$, and all distances between pairs in $X\setminus B^+$ are (approximately) preserved in $H\setminus B$. Recently, there have been several works on sparse reliable spanners in various settings, but so far, the weight of such spanners has not been analyzed at all. In this work, we initiate the study of \emph{light} reliable spanners, whose weight is proportional to that of the Minimum Spanning Tree (MST) of $X$. We first observe that unlike sparsity, the lightness of any deterministic reliable spanner is huge, even for the metric of the simple path graph. Therefore, randomness must be used: an \emph{oblivious} reliable spanner is a distribution over spanners, and the bound on $|B^+|$ holds in expectation. We devise an oblivious $\nu$-reliable $(2+\frac{2}{k-1})$-spanner for any $k$-HST, whose lightness is $\approx \nu^{-2}$. We demonstrate a matching $\Omega(\nu^{-2})$ lower bound on the lightness (for any finite stretch). We also note that any stretch below 2 must incur linear lightness. For general metrics, doubling metrics, and metrics arising from minor-free graphs, we construct {\em light} tree covers, in which every tree is a $k$-HST of low weight. Combining these covers with our results for $k$-HSTs, we obtain oblivious reliable light spanners for these metric spaces, with nearly optimal parameters. In particular, for doubling metrics we get an oblivious $\nu$-reliable $(1+\varepsilon)$-spanner with lightness $\varepsilon^{-O({\rm ddim})}\cdot\tilde{O}(\nu^{-2}\cdot\log n)$, which is best possible (up to lower order terms).


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+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
2+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月20日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月18日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月15日
VIP会员
相关资讯
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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关论文
相关基金
国家自然科学基金
2+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
2+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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员