This paper investigates the energy complexity of distributed graph problems in multi-hop radio networks, where the energy cost of an algorithm is measured by the maximum number of awake rounds of a vertex. Recent works revealed that some problems, such as broadcast, breadth-first search, and maximal matching, can be solved with energy-efficient algorithms that consume only $\text{poly} \log n$ energy. However, there exist some problems, such as computing the diameter of the graph, that require $\Omega(n)$ energy to solve. To improve energy efficiency for these problems, we focus on a special graph class: bounded-genus graphs. We present algorithms for computing the exact diameter, the exact global minimum cut size, and a $(1 \pm\epsilon)$-approximate $s$-$t$ minimum cut size with $\tilde{O}(\sqrt{n})$ energy for bounded-genus graphs. Our approach is based on a generic framework that divides the vertex set into high-degree and low-degree parts and leverages the structural properties of bounded-genus graphs to control the number of certain connected components in the subgraph induced by the low-degree part.


翻译:本文研究了多跳无线电网络中分布式图问题的能量复杂度,其中算法的能量成本由顶点最大唤醒轮数衡量。近期研究表明,部分问题(如广播、广度优先搜索和最大匹配)可通过能量高效算法解决,仅需消耗$\text{poly} \log n$的能量。然而,某些问题(如图的直径计算)需要$\Omega(n)$的能量才能求解。为提升这类问题的能量效率,我们聚焦于特殊图类——有界亏格图。针对有界亏格图,我们提出了精确直径、精确全局最小割大小以及$(1 \pm\epsilon)$-近似$s$-$t$最小割大小的算法,其能量消耗为$\tilde{O}(\sqrt{n})$。我们的方法基于一个通用框架,将顶点集划分为高度数与低度数两部分,并利用有界亏格图的结构性质,控制由低度数部分诱导子图中特定连通分量的数量。

0
下载
关闭预览

相关内容

Artificial Intelligence: Ready to Ride the Wave? BCG 28页PPT
专知会员服务
28+阅读 · 2022年2月20日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
127+阅读 · 2020年11月20日
Python分布式计算,171页pdf,Distributed Computing with Python
专知会员服务
108+阅读 · 2020年5月3日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
35+阅读 · 2020年4月15日
【Uber AI新论文】持续元学习,Learning to Continually Learn
专知会员服务
37+阅读 · 2020年2月27日
【康奈尔大学】度量数据粒度,Measuring Dataset Granularity
专知会员服务
13+阅读 · 2019年12月27日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
AAAI2020 图相关论文集
图与推荐
11+阅读 · 2020年7月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
SIGIR2019 接收论文列表
专知
18+阅读 · 2019年4月20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
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月25日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月25日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月24日
Arxiv
94+阅读 · 2021年5月17日
Arxiv
33+阅读 · 2021年3月8日
VIP会员
最新内容
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:18
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
2+阅读 · 今天5:54
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
2+阅读 · 今天3:42
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
3+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
5+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
5+阅读 · 6月24日
相关VIP内容
Artificial Intelligence: Ready to Ride the Wave? BCG 28页PPT
专知会员服务
28+阅读 · 2022年2月20日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
127+阅读 · 2020年11月20日
Python分布式计算,171页pdf,Distributed Computing with Python
专知会员服务
108+阅读 · 2020年5月3日
神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
35+阅读 · 2020年4月15日
【Uber AI新论文】持续元学习,Learning to Continually Learn
专知会员服务
37+阅读 · 2020年2月27日
【康奈尔大学】度量数据粒度,Measuring Dataset Granularity
专知会员服务
13+阅读 · 2019年12月27日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
AAAI2020 图相关论文集
图与推荐
11+阅读 · 2020年7月15日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
SIGIR2019 接收论文列表
专知
18+阅读 · 2019年4月20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
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【推荐】SVM实例教程
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年8月26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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员