We present new algorithms for approximate shortest path computation in weighted undirected graphs within the Massively Parallel Computation (MPC) model. Specifically, we construct an $a$-approximate Single-Source Shortest Path (SSSP) oracle: Given a query consisting of a source vertex $u \in V$, the oracle returns $a$-approximate distances $δ(u,v)$ for all $v \in V$. Fix an $n$-vertex weighted undirected graph. We consider two regimes of the MPC model: the near-linear regime, where each machine has $\tildeΘ(n)$ memory, and the heterogeneous regime, where all machines have $Θ(n^γ)$ memory for some constant $γ\in (0,1]$, except for a single machine with $\tildeΘ(n)$ memory. We develop randomised algorithms that construct $O(1)$-approximate SSSP oracles in $O(\log\log n)$ rounds in the near-linear regime and in $O(\log^2\log n)$ rounds in the heterogeneous regime. These oracles answer distance queries in $O(1)$ rounds. Our results improve upon the recent work of Dory and Matar (SPAA 2024) which, for the same total memory, requires $\left(\log\log n\right)^{2+O(1/γ)}$ rounds and applies only to unweighted graphs in the heterogeneous setting. We say that $\tilde N_k(u)$ is the approximate $k$-nearest neighbourhood of a vertex $u$ if there exists an approximate distance estimate $δ$ such that $\tilde N_k(u)$ consists of the $k$ vertices closest to $u$ according to $δ$, breaking ties by vertex ID. The main technical ingredient is a new method for efficiently computing approximate $n^{O(γ)}$-nearest neighbourhoods in the heterogeneous MPC model in $O(\log^2\log n)$ rounds.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

KDD25 | 大语言模型能否提高图神经网络的对抗鲁棒性?
专知会员服务
19+阅读 · 2024年12月18日
专知会员服务
30+阅读 · 2021年5月21日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
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
1+阅读 · 2015年12月31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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31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
6+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
6+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
6+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
10+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
KDD25 | 大语言模型能否提高图神经网络的对抗鲁棒性?
专知会员服务
19+阅读 · 2024年12月18日
专知会员服务
30+阅读 · 2021年5月21日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
“推荐系统”加上“图神经网络”
机器学习与推荐算法
12+阅读 · 2020年3月23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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7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
相关基金
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
1+阅读 · 2015年12月31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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员