MétaCan
Menu
← Retour à la cohorte
Enregistrement W4416902920 · doi:10.1137/24m1635570

Exact Algorithms and Lower Bounds for Stable Instances of Euclidean \(\boldsymbol{k}\)- <scp>means</scp>

2025· article· en· W4416902920 sur OpenAlexafffund
Zachary Friggstad, Kamyar Khodamoradi, Mohammad R. Salavatipour

Notice bibliographique

RevueSIAM Journal on Computing · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueComplexity and Algorithms in Graphs
Établissements canadiensUniversity of ReginaUniversity of Alberta
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanada Research Chairs
Mots-clésEuclidean geometryApproximation algorithmUpper and lower boundsTime complexityEuclidean domainEuclidean distance

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract. We investigate the complexity of solving stable or perturbation-resilient instances of [Formula: see text]-means and [Formula: see text]-median clustering in fixed-dimensional Euclidean metrics (or more generally doubling metrics). The notion of stable or perturbation-resilient instances was introduced by Bilu and Linial [ Are stable instances easy?, 2010] and Awasthi, Blum, and Sheffet [ Stability yields a PTAS for k-median and k-means clustering, IEEE Computer Society, Washington, DC, 2010]. In our context, we say a [Formula: see text]-means instance is [Formula: see text]-stable if there is a unique optimum solution which remains unchanged if distances are (nonuniformly) stretched by a factor of at most [Formula: see text]. Stable clustering instances have been studied to explain why heuristics such as Lloyd’s algorithm perform well in practice. In this work we show that for any fixed [Formula: see text], [Formula: see text]-stable instances of [Formula: see text]-means in doubling metrics, which include fixed-dimensional Euclidean metrics, can be solved in polynomial time. More precisely, we show a natural multiswap local-search algorithm in fact finds the optimum solution for [Formula: see text]-stable instances of [Formula: see text]-means and [Formula: see text]-median in a polynomial number of iterations. We complement this result by showing that it is essentially tight: when the dimension [Formula: see text] is part of the input there is a fixed [Formula: see text] such that there is not even a PTAS for [Formula: see text]-stable [Formula: see text]-means in [Formula: see text] with [Formula: see text] unless NP = RP. To do this, we consider a robust property of CSPs: call an instance stable if there is a unique optimum solution [Formula: see text] and for any other solution [Formula: see text], the number of unsatisfied clauses is proportional to the Hamming distance between [Formula: see text] and [Formula: see text]. Dinur, Goldreich, and Gur have already shown stable QSAT is hard to approximate for some constant [Formula: see text] [ 20 ]. Recently, Paradise [ Comput. Complexity, 30 (2021), 1] extended this to the setting with bounded variable occurrence. More specifically, this implies that stable QSAT with bounded variable occurrence is APX-hard. Given this, we consider “stability-preserving” reductions to prove our hardness for stable [Formula: see text]-means. Such reductions seem to be more fragile and intricate than standard [Formula: see text]-reductions and may be of further use to demonstrate other stable optimization problems are hard to solve.

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)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,037
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: Théorique ou conceptuel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,038
Score d'incertitude au seuil0,128

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,037
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0040,002
Méta-épidémiologie (sens large)0,0030,004
Bibliométrie0,0030,007
Études des sciences et des technologies0,0040,004
Communication savante0,0110,017
Science ouverte0,0120,008
Intégrité de la recherche0,0050,009
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0380,007

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 GPT0,278
Écart entre enseignants0,259 · 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

Citations0
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentnon

Explorer davantage

Même revueSIAM Journal on Computing→Même sujetComplexity and Algorithms in Graphs→Travaux en français237 207→