We consider the k-diameter clustering problem, where the goal is to partition a set of points in a metric space into $k$ clusters, minimizing the maximum distance between any two points in the same cluster. In general metrics, k-diameter is known to be NP-hard, while it has a $2$-approximation algorithm (Gonzalez'85). Complementing this algorithm, it is known that k-diameter is NP-hard to approximate within a factor better than $2$ in the $\ell_1$ and $\ell_\infty$ metrics, and within a factor of $1.969$ in the $\ell_2$ metric (Feder-Greene'88). When $k\geq 3$ is fixed, k-diameter remains NP-hard to approximate within a factor better than $2$ in the $\ell_\infty$ metric (Megiddo'90). However, its approximability in this setting has not previously been studied in the $\ell_1$ and $\ell_2$ metrics, though a $1.415$-approximation algorithm in the $\ell_2$ metric follows from a known result (Badoiu et al.'02). In this paper, we address the remaining gap by showing new hardness of approximation results that hold even when $k=3$. Specifically, we prove that 3-diameter is NP-hard to approximate within a factor better than $1.5$ in the $\ell_1$ metric, and within a factor of $1.304$ in the $\ell_2$ metric.


翻译:我们考虑k-直径聚类问题,其目标是将度量空间中的一组点划分为$k$个簇,最小化同一簇中任意两点之间的最大距离。在一般度量空间中,k-直径已知是NP难的,但存在一个$2$-近似算法(Gonzalez'85)。作为对该算法的补充,已知在$\ell_1$和$\ell_\infty$度量中,k-直径在优于$2$的因子内近似是NP难的,而在$\ell_2$度量中,该因子为$1.969$(Feder-Greene'88)。当$k\geq 3$固定时,k-直径在$\ell_\infty$度量中仍然在优于$2$的因子内近似是NP难的(Megiddo'90)。然而,在$\ell_1$和$\ell_2$度量中,该场景下的可近似性此前尚未被研究,尽管在$\ell_2$度量中存在一个$1.415$-近似算法来自已知结果(Badoiu et al.'02)。在本文中,我们通过展示新的硬度近似结果来填补这一空白,这些结果即使在$k=3$时也成立。具体而言,我们证明在$\ell_1$度量中,3-直径在优于$1.5$的因子内近似是NP难的,而在$\ell_2$度量中,该因子为$1.304$。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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 · 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
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 · 2024年1月21日
VIP会员
最新内容
综述 | Self-Evolving Coding Agents:自进化编程智能体
专知会员服务
0+阅读 · 今天13:16
美海军陆战队将三型无人机整合入统一战场网络
专知会员服务
2+阅读 · 今天9:39
《无人机蜂群:释放人类-蜂群编队的潜能》
专知会员服务
4+阅读 · 今天9:12
《战略战术化:一项综合性述评》
专知会员服务
2+阅读 · 今天9:08
美陆军-工业界协同推进反无人机系统技术发展
专知会员服务
1+阅读 · 今天8:46
《跨域指挥背景下的领导力发展》最新报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天8:40
俄乌无人机战争的六大启示
专知会员服务
10+阅读 · 8月3日
《无人机空中监控:通信实验洞察》
专知会员服务
8+阅读 · 8月3日
相关资讯
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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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 · 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
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