The maximum independent set problem is a classical NP-hard problem in theoretical computer science. In this work, we study a special case where the family of graphs considered is restricted to intersection graphs of sets of axis-aligned hyperrectangles and the input is provided in an online fashion. We prove bounds on the competitive ratio of an optimal online algorithm under the adaptive offline, adaptive online, and oblivious adversary models, for several classes of hyperrectangles and restrictions on the order of the input. We are the first to present results on this problem under the oblivious adversary model. We prove bounds on the competitive ratio for unit hypercubes, $\sigma$-bounded hypercubes, unit-volume hypercubes, arbitrary hypercubes, and arbitrary hyperrectangles, in both arbitrary and non-dominated order. We are also the first to present results under the adaptive offline and adaptive online adversary models with input in non-dominated order, proving bounds on the competitive ratio for the same classes of hyperrectangles; for input in arbitrary order, we present the first results on $\sigma$-bounded hypercubes, unit-volume hyperrectangles, arbitrary hypercubes, and arbitrary hyperrectangles. For input in dominating order, we show that the performance of the naive greedy algorithm matches the performance of an optimal offline algorithm in all cases. We also give lower bounds on the competitive ratio of a probabilistic greedy algorithm under the oblivious adversary model. We conclude by discussing several promising directions for future work.


翻译:最大独立集问题是理论计算机科学中的经典NP难问题。本文研究了一类特殊情况:所考虑的图族被限制为轴对齐超矩形交集图,且输入以在线方式提供。针对自适应离线、自适应在线和 oblivious 对手模型,我们证明了多种超矩形类别及输入顺序限制下最优在线算法的竞争比界。我们是首个在 oblivious 对手模型下给出该问题结果的研究。我们证明了单位超立方体、σ-有界超立方体、单位体积超立方体、任意超立方体和任意超矩形在任意顺序和非支配顺序下的竞争比界。我们也是首个在输入为非支配顺序时,针对自适应离线与自适应在线对手模型给出结果的研究,证明了相同超矩形类别的竞争比界;对于任意顺序输入,我们首次给出了σ-有界超立方体、单位体积超矩形、任意超立方体和任意超矩形的结果。对于支配顺序输入,我们证明朴素贪心算法的性能在所有情况下均与最优离线算法匹配。我们还给出了 oblivious 对手模型下概率贪心算法竞争比的下界。最后,我们讨论了若干有前景的未来研究方向。

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
《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
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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
47+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
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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月15日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月14日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月14日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月14日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月10日
Domain Representation for Knowledge Graph Embedding
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
6+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关VIP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
《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
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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月15日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月14日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月14日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月14日
Arxiv
0+阅读 · 2023年9月10日
Domain Representation for Knowledge Graph Embedding
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
相关基金
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
47+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
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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员