Almost Tight Additive Guarantees for k-Edge-Connectivity
Notice bibliographique
Résumé
We consider the $\boldsymbol{k}$-edge connected spanning subgraph (k-ECSS) problem, where we are given an undirected graph $G=(V, E)$ with nonnegative edge costs $\left\{c_{e}\right\}_{e \in E}$, and the goal is to find a minimum-cost subgraph H of G that is k edge connected, i.e., there exist at least k edge-disjoint paths between every pair of vertices in H. For even k, we present a polynomial time algorithm that computes a ($k-2$)-edge connected subgraph of cost at most that of the optimal k-edge connected subgraph of G; for odd k, we obtain a $(k-3)$ edge connected subgraph of cost at most the optimum. In fact, the cost of our solution does not exceed the optimal value, $\mathbf{L P}_{\boldsymbol{k} \text {-ECSSLP }}^{\boldsymbol{*}}$ of the natural LP-relaxation for $\boldsymbol{k}$-ECSS. Since k-ECSS is $A P X$-hard for all values of $k \geq 2$, our results are nearly optimal. They also significantly improve upon the recent work of Hershkowitz, Klein, and Zenklusen [1], both in terms of solution quality and the simplicity of algorithm and its analysis. Interestingly, our techniques also yield an alternate guarantee, where we obtain a($k-1$)-edge connected subgraph of cost at most $1.5 \cdot \mathrm{LP}_{\boldsymbol{k}-\mathrm{ECSSLP}}^{*}$; with unit edge costs, the cost guarantee improves to $\left(1+\frac{4}{3 k}\right) \cdot$ LP $_{\boldsymbol{k} \text {-ECSSLP }}^{\boldsymbol{*}}$, which improves upon the state-of-the-art approximation guarantee for unit edge costs [2], albeit with a unit loss in edge connectivity. Our k-ECSS-result also yields results for the k-edge connected spanning multigraph (k-ECSM) problem, where multiple copies of an edge can be selected. For $\boldsymbol{k}$-ECSM, we obtain a $\left(1+\frac{2}{k}\right)$-approximation algorithm for even k, and $\mathbf{a}\left(1+\frac{3}{k}\right)$ approximation algorithm for odd $\boldsymbol{k}$. Finally, our techniques extend to the degree-bounded versions of k-ECSS and k-ECSM, wherein we also impose degree lower- and upper- bounds on the nodes. Our results for k-ECSS and k-ECSM extend to yield the same cost and connectivity guarantees for these degree-bounded versions with an additive violation of (roughly) 2 for the degree bounds. These are the first results for degree-bounded $\{k$-ECSS, k-ECSM $\}$ of the form where the cost of the solution obtained is at most the optimum, and the connectivity constraints are violated by an additive constant. Work done while N. Kumar was a postdoc in the $C \& O$ department at the University of Waterloo. Supported in part by C. Swamy’s NSERC Discovery grant.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,023 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,004 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,003 |
| Communication savante | 0,005 | 0,014 |
| Science ouverte | 0,008 | 0,007 |
| Intégrité de la recherche | 0,004 | 0,007 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,015 | 0,003 |
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.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».