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Enregistrement W2963282726 · doi:10.4230/lipics.icalp.2016.74

Approximating Directed Steiner Problems via Tree Embedding

2016· article· en· W2963282726 sur OpenAlexaff
Bundit Laekhanukit

Notice bibliographique

RevueDROPS (Schloss Dagstuhl – Leibniz Center for Informatics) · 2016
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueComplexity and Algorithms in Graphs
Établissements canadiensMcGill University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésSteiner tree problemCombinatoricsMathematicsApproximation algorithmDirected acyclic graphFeedback arc setDirected graphDiscrete mathematicsVertex (graph theory)Disjoint setsEmbeddingCovering problemsGraphComputer scienceSet (abstract data type)Line graph

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Directed Steiner problems are fundamental problems in Combinatorial Optimization and Theoretical Computer Science. An important problem in this genre is the k-edge connected directed Steiner tree (k-DST) problem. In this problem, we are given a directed graph G on n vertices with edge-costs, a root vertex r, a set of h terminals T and an integer k. The goal is to find a min-cost subgraph H subseteq G that connects r to each terminal t in T by k edge-disjoint r, t-paths. This problem includes as special cases the well-known directed Steiner tree (DST) problem (the case k=1) and the group Steiner tree (GST) problem. Despite having been studied and mentioned many times in literature, e.g., by Feldman et al. [SODA'09, JCSS'12], by Cheriyan et al. [SODA'12, TALG'14], by Laekhanukit [SODA'14] and in a survey by Kortsarz and Nutov [Handbook of Approximation Algorithms and Metaheuristics], there was no known non-trivial approximation algorithm for k-DST for k >= 2 even in a special case that an input graph is directed acyclic and has a constant number of layers. If an input graph is not acyclic, the complexity status of k-DST is not known even for a very strict special case that k=2 and h=2. In this paper, we make a progress toward developing a non-trivial approximation algorithm for k-DST. We present an O(D*k^{D-1}*log(n))-approximation algorithm for k-DST on directed acyclic graphs (DAGs) with D layers, which can be extended to a special case of k-DST on "general graphs" when an instance has a D-shallow optimal solution, i.e., there exist k edge-disjoint r, t-paths, each of length at most D, for every terminal t in T. For the case k=1 (DST), our algorithm yields an approximation ratio of O(D*log(h)), thus implying an O(log^3(h))-approximation algorithm for DST that runs in quasi-polynomial-time (due to the height-reduction of Zelikovsky [Algorithmica'97]). Our algorithm is based on an LP-formulation that allows us to embed a solution to a tree-instance of GST, which does not preserve connectivity. We show, however, that one can randomly extract a solution of k-DST from the tree-instance of GST. Our algorithm is almost tight when k and D are constants since the case that k=1 and D=3 is NP-hard to approximate to within a factor of O(log(h)), and our algorithm archives the same approximation ratio for this special case. We also remark that the k^{1/4-epsilon}-hardness instance of k-DST is a DAG with 6 layers, and our algorithm gives O(k^5*log(n))-approximation for this special case. Consequently, as our algorithm works for general graphs, we obtain an O(D*k^{D-1}*log(n))-approximation algorithm for a D-shallow instance of the k edge-connected directed Steiner subgraph problem, where we wish to connect every pair of terminals by k edgedisjoint paths.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,008
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,015

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,008
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0020,004
Science ouverte0,0020,002
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,001

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.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,019
Tête enseignante GPT0,248
Écart entre enseignants0,230 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations5
Publié2016
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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