We study the problem of submodular maximization under a matroid constraint. In this problem, there is a monotone submodular function $f: 2^{N} \rightarrow \mathbb{R}^+$ and a matroid $M(N, I)$, accessible via value and independence oracles and the goal is to find the independent set $S \in I$ maximizing the objective function, i.e., $f(S) = \max_{I \in I} f(I)$. In the fully dynamic setting, the active ground set $N \subseteq N$ evolves through element insertions and deletions. The goal is to maintain a solution $S \subseteq N$ with $S \in I$ and $f(S) = \max_{I \subseteq N,, I \in I} f(I)$ after each update. Two approximation algorithms have been proposed to solve this problem: Dütting et al. developed a $(4+ε)$-approximation algorithm with an expected amortized update time of $O\!\bigl(\frac{k^2}ε \log k \log n \log^3 \frac{k}ε\bigr)$, and Banihashem et al. achieved a similar approximation with a better update time $O\!\bigl(k \log k \log^3 \frac{k}ε\bigr)$. However, these methods both become inefficient when the rank $k$ of the matroid is large (e.g., when $k = n^{o(1)}$). The central open question in this line of work is whether a fully dynamic algorithm with polylogarithmic update time exists. We resolve this question by presenting the first fully dynamic algorithm for submodular maximization over matroids with polylogarithmic update time. Our algorithm maintains a $(4+ε)$-approximate solution with expected amortized update time $poly(\log n, ε^{-1})$, where $n = |N|$. In particular, the update time is independent of the matroid rank $k$, thereby eliminating the dependence on $k$ and settling the open problem.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Nat. Commun. | 深度学习将大分子分解为独立的马尔可夫域
专知会员服务
17+阅读 · 2022年12月9日
论文浅尝 | GMNN: Graph Markov Neural Networks
开放知识图谱
20+阅读 · 2020年2月14日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
从点到线:逻辑回归到条件随机场
夕小瑶的卖萌屋
15+阅读 · 2017年7月22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 · 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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:00
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:42
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
1+阅读 · 今天14:35
《面向国防领域的大语言模型基准测试与适配》
专知会员服务
17+阅读 · 10月28日
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
18+阅读 · 10月24日
相关VIP内容
Nat. Commun. | 深度学习将大分子分解为独立的马尔可夫域
专知会员服务
17+阅读 · 2022年12月9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 · 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
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
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员