General bounds for incremental maximization
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract We propose a theoretical framework to capture incremental solutions to cardinality constrained maximization problems. The defining characteristic of our framework is that the cardinality/support of the solution is bounded by a value $$k\in {\mathbb {N}}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>k</mml:mi> <mml:mo>∈</mml:mo> <mml:mi>N</mml:mi> </mml:mrow> </mml:math> that grows over time, and we allow the solution to be extended one element at a time. We investigate the best-possible competitive ratio of such an incremental solution, i.e., the worst ratio over all k between the incremental solution after k steps and an optimum solution of cardinality k . We consider a large class of problems that contains many important cardinality constrained maximization problems like maximum matching, knapsack, and packing/covering problems. We provide a general 2.618-competitive incremental algorithm for this class of problems, and we show that no algorithm can have competitive ratio below 2.18 in general. In the second part of the paper, we focus on the inherently incremental greedy algorithm that increases the objective value as much as possible in each step. This algorithm is known to be 1.58-competitive for submodular objective functions, but it has unbounded competitive ratio for the class of incremental problems mentioned above. We define a relaxed submodularity condition for the objective function, capturing problems like maximum (weighted) d -dimensional matching, maximum (weighted) ( b -)matching and a variant of the maximum flow problem. We show a general bound for the competitive ratio of the greedy algorithm on the class of problems that satisfy this relaxed submodularity condition. Our bound generalizes the (tight) bound of 1.58 slightly beyond sub-modular functions and yields a tight bound of 2.313 for maximum (weighted) (b-)matching. Our bound is also tight for a more general class of functions as the relevant parameter goes to infinity. Note that our upper bounds on the competitive ratios translate to approximation ratios for the underlying cardinality constrained problems, and our bounds for the greedy algorithm carry over both.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle