Hermite Brings a Laptop: Analyzing Frieze-Jerrum Rounding Yields Improved Approximations for Clustering Problems
Universitat Politècnica de Catalunya(加泰罗尼亚理工大学);Intesa Sanpaolo(意大利联合圣保罗银行)
该研究提出Hermite系数验证框架推导Frieze-Jerrum舍入碰撞概率的可处理界,改进了MaxAgree相关聚类、Max K-Cut、模块度最大化等多个聚类问题的多项式时间近似比与误差界。
2026-11-04 cs.DS
Rounding Lasserre SDPs using column selection and spectrum-based approximation schemes for graph partitioning and Quadratic IPs
本文提出了一种求解具有半正定目标函数和全局线性约束的二次规划问题的近似算法。这个框架包括著名的图问题,如最小图二等分,边扩展,稀疏割,小集扩展,以及唯一游戏问题。这些问题是臭名昭著的存在巨大的差距之间的已知算法的结果和NP-难的结果。我们的算法是基于四舍五入半定程序从拉塞尔层次,和分析使用的边界低秩近似的矩阵Frobenius范数使用列的矩阵。对于上述所有图问题,我们给出了一个具有逼近比$\frac{1+ε}{\min\{1,λ_r\}}$的在时间上运行的算法$n^{O(r/ε^2)}$,其中$λ_r$是规范化图Laplacian $\mathcal{L}$的第$r$个最小特征值.在图的二分和小集扩张的情况下,割中的顶点数在规定界限的低阶项内。我们的研究结果意味着$(1+O(ε))$因子近似时间$n^{O(r^\ast/ε^2)}$,其中$\mathcal{L}$的特征值的数量小于$1-ε$(对于稀疏割的变体,$λ_{r^\ast} \ge \mathrm{OPT}/ε$也足够了,并且由于$\mathrm{OPT}$通常是$o(1)$,因此在这些问题的有趣实例中,对$r^\ast$的要求通常较弱)。对于独特的游戏,我们给出了一个因子$(1+\frac{2+ε}{λ_r})$近似,以最小化在$n^{O(r/ε)}$时间内未满足的约束的数量,改进了以前的边界上解决独特的游戏扩展。我们还…
2013-12-11 cs.CC cs.DS
Improved Bi-point Rounding Algorithms and a Golden Barrier for $k$-Median
当前用于$k$ -中值的最佳近似算法依赖于首先获得被称为双点解的结构化分数解,然后将其舍入为整数解。我们通过统一和改进以前的方法来改进第二步。我们描述了一个层次结构的日益复杂的分区计划的设施,以及相应的算法和因子揭示非线性程序。我们证明了这个层次结构的第三层是一个$2.613$近似,提高后,目前最好的比率$2.675$,而没有层可以证明比$2.588$根据建议的分析。在消极的一面,我们给出了一个家庭的双点解决方案,不能近似优于黄金分割比的平方根,即使允许打开$k+o(k)$设施。这对当前用于获得比$2 \sqrtϕ \approx 2.544$更好的近似的方法造成了障碍。总的来说,我们减少了三分之二的两点解决方案的近似差距。
2022-10-24 cs.DS
SDPs and Robust Satisfiability of Promise CSP
本研究首次探索Promise CSP的鲁棒满足算法,提出基于多数/交替阈值多态性的鲁棒SDP舍入算法,证明缺少该多态性的对称布尔谓词对PCSP困难,并给出相关PCSP的代数刻画猜想。
2025-09-08 cs.DM cs.DS cs.LO
Faster quantum and classical SDP approximations for quadratic binary optimization
本文给出了求解二次优化正则半定规划松弛问题的量子加速算法。这类用于组合优化的松弛到目前为止还没有实现量子加速。我们的方法结合量子吉布斯采样和矩阵指数更新的想法。该算法的去量化也导致更快的经典求解器。对于一般的情况下,我们的量子求解器提供了一个接近二次的速度比国家的最先进的算法。这样的例子包括近似自旋玻璃的基态和埃尔德什-雷尼图上的MaxCut。我们还提供了一个有效的随机舍入过程,近似最优的SDP解决方案转化为近似的原始二次优化问题。
2022-01-10 cs.DS quant-ph
Approximating Max-Cut on Bounded Degree Graphs: Tighter Analysis of the FKL Algorithm
本文给出了度为$\leq d$的加权图上最大割的一个$α_{GW} + \tildeΩ(1/d^2)$ -因子近似算法.这里,$α_{GW}\approx 0.878$是最大切割的Goemans-Williamson舍入的最差情况近似比。这改进了Feige,Karpinski,Langberg和Florén以前的结果。我们的保证是通过更严格的分析,通过应用自然的局部改进程序得到的解决方案,以加强与三角形不等式的基本SDP的Goemans-Williamson舍入。
2022-06-18 cs.CC cs.DS
Approximation of non-boolean 2CSP
我们开发了一个多项式时间的$Ω\left ( \frac 1R \log R \right)$近似算法最大2CSP- $R$,问题中,我们给出了一个集合的约束,每个涉及两个变量,其中每个变量的范围超过一组大小$R$,我们要找到一个分配给变量,最大限度地满足约束的数量。假设唯一博弈猜想,这是常数因子的最佳近似。以前,已知基于线性规划的$1/R$近似算法。我们的算法是基于半定规划(SDP)和一种新的舍入技术。我们使用的SDP具有几乎匹配的完整性间隙。
2015-04-06 cs.CC cs.DS
Inference in Graphical Models via Semidefinite Programming Hierarchies
图模型中的最大后验概率(MAP)推理相当于求解图结构的组合优化问题。流行的推理算法,如置信传播(BP)和广义置信传播(GBP)是密切相关的线性规划(LP)松弛的Sherali-Adams层次。尽管这些算法的流行,它是很好地理解,基于半定规划(SDP)的平方和(SOS)层次结构可以提供优越的保证。不幸的是,对于具有$n$顶点的图的SOS松弛需要求解具有$n^{Θ(d)}$变量的SDP,其中$d$是层次结构中的度。在实践中,对于$d\ge 4$,这种方法不能扩展超过几十个变量。在本文中,我们提出了二进制SDP松弛MAP推理使用SOS层次结构的两个创新集中在计算效率。首先,与BP及其变体类似,我们只在图模型中引入与相邻区域相对应的决策变量。其次,我们使用非凸的Burer-Monteiro风格的方法来解决所得到的SDP,并开发了一个顺序舍入程序。我们证明,由此产生的算法可以在几分钟内解决数万个变量的问题,并优于BP和GBP的实际问题,如图像去噪和伊辛自旋眼镜。最后,对于特定的图形类型,我们建立了一个充分条件,所提出的部分SOS松弛的紧密性。
2017-09-19 cs.DS stat.ML
Handling Correlated Rounding Error via Preclustering: A 1.73-approximation for Correlation Clustering
针对完全图上的 Correlation Clustering,本文提出实例预聚类以消除相关舍入误差,并结合新的基于集合的舍入,将近似比从 1.994 提升至 1.73。
2023-09-29 cs.DS
A Faster Interior Point Method for Semidefinite Programming
半定规划(SDP)是一类基本的优化问题,最近在近似算法、量子复杂性、鲁棒学习、算法舍入和对抗性深度学习中有重要应用。本文提出了一种快速的内点算法来求解具有可变长度$n \times n$和$m$约束的时间上为\begin{align*} \widetilde{O}(\sqrt{n}( mn^2 + m^ω+ n^ω) \log(1 / ε) ), \end{align*}的一般SDPs,其中$ω$是矩阵乘法的指数,$ε$是相对精度.在$m \geq n$的主要情况下,我们的运行时间优于之前最快的SDP求解器,后者基于Jiang、Lee、Song和Wong的切割平面方法[JLSW 20]。我们的算法的运行时间可以自然地解释如下:$\widetilde{O}(\sqrt{n} \log (1/ε))$是我们的内点方法所需的迭代次数,$mn^2$是输入大小,$m^ω+ n^ω$是每次迭代中反转Hessian和松弛矩阵的时间。这些构成了进一步提高内点方法求解通用SDP的运行时间的天然障碍。
2020-09-21 cs.DS math.OC
Improved ARV Rounding in Small-set Expanders and Graphs of Bounded Threshold Rank
我们证明了一个结构定理的可行解的Arora-Rao-Vazirani SDP放松低阈值秩图和小集扩张。我们表明,如果G是一个图的有界阈值秩或一个小集扩展器,那么一个最佳的解决方案的Arora-Rao-Vazirani松弛(或任何更强的版本),可以几乎完全覆盖由少数球的有界半径。然后,我们表明,如果k是球的数量,这种形式的解决方案可以四舍五入的近似因子为O(sqrt {log k})的情况下的Arora-Rao-Vazirani松弛,并与常数因子近似的情况下的第k轮的Sherali-Adams层次开始在Arora-Rao-Vazirani松弛。利用结构定理和舍入方案证明了如下结果,其中G=(V,E)是一个展开图,λ_k是G的正规拉普拉斯算子的第k个最小特征值,λ_k(G)= \min_{disjoint S_1,...,S_k} \max_{1 <= i <= k},λ_k(S_i)是V的任意k个不相交子集的最大展开:如果λ_k >> log^{2.5} k \cdot phi(G)或λ_k}(G)>> log k \cdot sqrt{log n} \cdot loglog n \cdot phi(G),则Arora-Rao-Vazirani松弛可以在多项式时间中以近似比O(sqrt{log k})舍入。更强的近似保证是可实现的时间指数在k通过松弛的Lasserre层次。Gurus…
2013-04-11 cs.DS
Lift-and-Round to Improve Weighted Completion Time on Unrelated Machines
研究了以极小化加权完工时间之和为目标的不相关机器上工件排序问题。我们的主要结果是针对某些固定的$c>0$的$(3/2-c)$近似算法,改进了长期存在的3/2界限(独立归功于Skutella,Journal of the ACM,2001,以及Sethuraman & Squillante,SODA,1999)。为了做到这一点,我们首先引入一个新的升降机和项目为基础的SDP放松的问题。这是必要的,因为先前的凸规划松弛具有$3/2$的完整性间隙。其次,我们给出了一个新的一般的二分舍入过程,产生一定的强负相关特性的分配。
2015-12-01 cs.DS
Efficient Approximation of Quantum Channel Fidelity Exploiting Symmetry
Singapore University of Technology and Design(新加坡科技设计大学);Hanoi University of Science and Technology(河内科技大学);VinUniversity(越南 VinUniversity)
本文通过利用对称性,提出了一种在多项式时间内计算量子信道保真度的SDP方法,实现对最优保真度的高精度近似。
2026-04-19 cs.DS cs.IT math.IT
A unified approach to quantum de Finetti theorems and SoS rounding via geometric quantization
本文通过几何量子化统一了量子 de Finetti 定理与 HSoS 舍入算法,提出量子化-舍入及逆过程的新框架,并给出新证明、应用及误差界。
2024-11-06 cs.DS quant-ph
Near-optimal approximation algorithm for simultaneous Max-Cut
在同时最大割问题中,我们给出了在同一组$k$顶点上的$k$加权图,目标是找到顶点集的一个割,使得在$k$图上,割值的最小值尽可能大。以前的工作[BKS 15]给出了一个多项式时间算法,该算法实现了该问题的$1/2 - o(1)$近似因子(以及在未加权情况下的$1/2 + ε_k$近似因子,其中$ε_k \rightarrow 0$为$k \rightarrow \infty$)。在这项工作中,我们给出了一个多项式时间的近似算法的同时最大切割的近似因子为$0.8780$(所有常数$k$)。在[BKS 15]中,同时最大切割的天然SDP制剂显示具有$1/2+ε_k$的完整性间隙。为了实现更好的近似保证,我们使用了更强的平方和层次SDP松弛和基于Raghavendra-Tan的舍入算法[RT 12],以及[BKS 15]中的技术。
2018-01-14 cs.CC cs.DS
Lift & Project Systems Performing on the Partial-Vertex-Cover Polytope
本研究证明多种提升投影系统导出的LP/SDP松弛对t-部分顶点覆盖问题具有近乎紧的整数性间隙下界,并揭示静态LP可优于SDP的罕见现象,同时提出构造满足SDP约束的解的新方法。
2020-03-16 cs.DS
Entrywise Low-Rank Approximation and Matrix $p \rightarrow q$ Norms via Global Correlation Rounding
MIT(麻省理工学院);NYU(纽约大学)
本文提出了一种多项式时间近似方案,用于解决逐元素低秩近似问题,改进了现有算法的近似比,并引入了新的加法近似算法用于矩阵 $p \rightarrow q$ 范数。
2026-10-15 cs.DS
Computing better approximate pure Nash equilibria in cut games via semidefinite programming
割博弈是算法博弈论中最基本的策略博弈之一。众所周知,在这些博弈中计算精确的纯纳什均衡是PLS困难的,因此研究集中在计算近似均衡上。我们提出了一个多项式时间算法,计算$2.7371$ -近似纯纳什均衡削减游戏。这是对先前最著名的$3$边界的首次改进,这是由于EC 2010中Bhalgat、Chakraborty和Khanna的工作。我们的算法基于Caragiannis,Fanelli,Gravin和Skopalik在FOCS 2011中提出的一般配方,并应用于此后的几个潜在游戏。我们工作的第一个新颖之处是引入了一个阶段,可以识别出可以同时大大提高其效用的玩家子集。这是通过半定规划和随机舍入完成的。特别是,一个负的目标值的半定计划保证没有这样的显着改善是可能的一组给定的球员。否则,随机四舍五入的SDP解决方案被用来确定一组球员谁可以同时大大提高他们的策略,并允许算法取得进展。执行舍入的方式是我们工作的另一个重要创新。在这里,我们利用了一个可以追溯到1995年Feige和Goemans的论文的想法,但是我们把它带到了一个以前没有分析过的极端。
2022-11-08 cs.CC cs.DS cs.GT
Understanding Set Cover: Sub-exponential Time Approximations and Lift-and-Project Methods
最近,Cygan、Kowalik和Wykurz [IPL 2009]给出了集合覆盖问题的亚指数时间逼近算法,逼近比优于ln(n)。根据这一结果,很自然地会问,是否可以使用提升和投影方法来实现这种改进。我们提出了一个更简单的组合算法,它具有几乎相同的时间近似的Cygan等人的算法权衡。并且其自然地适合于基于提升和项目的方法。在高层次上,我们的方法类似于Karlin,Mathieu和Nguyen [IPCO 2011]最近的工作,他们研究了背包的已知PTAS(类似于我们的组合集合覆盖算法)及其与背包的LP和SDP松弛层次的联系。对于集覆盖,我们表明,事实上,使用的技巧“提升目标函数“,我们可以匹配我们的组合算法使用的LP层次的Lovasz和Schrijver的性能。我们还表明,这个技巧是必不可少的:即使在更强的LP层次的Sherali和Adams,完整性差距保持至少(1-eps)ln(n)在水平欧米茄(n)(当目标函数没有解除)。正如Aleknovich,Arora和Tourlakis [STOC 2005]所示,来自SDP层次(特别是LS+)的集合覆盖松弛具有类似的大完整性间隙。这与Knapsack相反,Karlin等人表明(更强的)Lasserre SDP层次结构在O(1)层将完整性差距减少到(1+eps)。为了完整性,我们证明LS+也将背包的完整性差距减少到(1+eps)。这个结…
2012-10-25 cs.DS math.CO
Lasserre Hierarchy, Higher Eigenvalues, and Approximation Schemes for Quadratic Integer Programming with PSD Objectives
本文提出了一种求解具有半正定目标函数和全局线性约束的二次规划问题的近似算法。这个框架包括著名的图问题,如最小图二等分,边扩展,均匀稀疏割,小集扩展,以及唯一游戏问题。这些问题是臭名昭著的存在巨大的差距之间的已知算法的结果和NP-难的结果。我们的算法是基于四舍五入半定程序从拉塞尔层次,和分析使用的边界低秩近似的矩阵Frobenius范数使用列的矩阵。对于上述所有图问题,我们给出了一个具有逼近比$\frac{1+ε}{\min\{1,λ_r\}}$的在时间上运行的算法$n^{O(r/ε^2)}$,其中$λ_r$是规范化图Laplacian $\mathcal{L}$的第$r$个最小特征值.在图的二分和小集扩张的情况下,割中的顶点数在规定界限的低阶项内。我们的结果意味着$(1+O(ε))$因子在时间上的近似$n^{O(r^\ast/ε^2)}$其中$r^\ast$是小于$1-ε$的$\mathcal{L}$的特征值的数目。对于唯一对策,我们给出了一个因子$(1+\frac{2+ε}{λ_r})$近似,用于最小化$n^{O(r/ε)}$时间内未满足约束的数量。这改进了在扩展器上求解唯一博弈的早期边界,也表明Lasserre SDP足够强大,可以解决基本SDP的著名完整性缺口实例。我们也给出了一个算法的独立集的图,表现良好的拉普拉斯算子没有太多的特征值大于$1+o(1)$。
2011-05-18 cs.CC cs.DS
New Approximation Bounds for Small-Set Vertex Expansion
本文针对小集合顶点扩展问题提出运行时间为 $n^{{\sf poly}(1/δ)}$ 的随机算法,结合 Lasserre/SoS 层级与新型高斯舍入引理,显著改进了此前 Louis-Makarychev 的近似界。
2023-11-28 cs.DS
Correlation Clustering with Sherali-Adams
本研究针对相关聚类能否突破2近似因子的开放问题,通过改编CSP的相关舍入方法处理Sherali-Adams松弛解,并结合全局计费方案,实现了$(1.994 + ε)$的近似比,推进了相关聚类近似算法研究。
2023-05-03 cs.DS
On the Approximability of Digraph Ordering
给定一个n-顶点有向图D =(V,A),Max-k-排序问题是计算一个标号$\ell : V \to [k]$,使前向边的数目最大化,即边(u,v)使得$\ell$(u)< $\ell$(v).对于不同的k值,这简化为最大无环子图(k=n)和最大双割(k=2)。本文研究了Max-k-Ordering及其推广的可逼近性,并将其应用于具有软优先约束的作业调度问题。我们给出了一个基于LP舍入的Max-k-Ordering的2-近似算法,其中k={2,…,n},改进了通过随机分配获得的已知2k/(k-1)-近似。通过证明对于任何k={2,...,n}和常数$\varepsilon > 0$,Max-k-Ordering对于Sherali-Adams层级的$n^{Ω\left(1/\log\log k\right)}$轮具有2 - $\varepsilon$的LP完整性间隙。最大k序的进一步推广是限制最大无环子图问题或RMAS,其中每个顶点v有一个有限的允许标签集$S_v \subseteq \mathbb{Z}^+$。我们证明了它的基于LP舍入的$4\sqrt{2}/(\sqrt{2}+1) \approx 2.344$近似,改进了Grandoni等人最近给出的$2\sqrt{2} \approx 2.828$近似(Information Processing Letters,Vol.11…
2015-07-02 cs.DS
MAX BISECTION might be harder to approximate than MAX CUT
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);University of Michigan(密歇根大学);University of Chicago(芝加哥大学);Blavatnik School of Computer Science, Tel Aviv University(特拉维夫大学布拉瓦特尼克计算机科学学院)
本文证明MAX BISECTION的近似算法无法仅依赖于SDP松弛的$\varepsilon$-不相关性属性,构造了实例显示其近似比低于Goemans-Williamson算法。
2025-12-04 cs.CC cs.DS
Rounding Sum-of-Squares Relaxations
Microsoft Research(微软研究院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Cornell University(康奈尔大学)
我们提出了一个一般的方法,四舍五入半定规划松弛的平方和方法(拉塞尔层次)。我们的方法是基于使用这些松弛和平方和证明系统之间的连接转换 * 组合算法 * -一个算法,将分布的解决方案映射到一个(可能较弱)的解决方案-到一个 * 舍入算法 *,将松弛的解决方案映射到原始问题的解决方案。使用这种方法,我们得到的算法,产生改进的结果的自然变量的三个著名的问题:1)我们给出了一个准多项式时间算法,近似的最大值的低次多元多项式与非负系数的欧几里德单位球。除了自身的利益之外,这与量子信息论中的一个悬而未决的问题有关,我们的技术已经导致了这一领域的改进结果(Brandão和Harrow,STOC '13)。2)我们给出一个多项式时间算法,给定R^n的一个d维子空间(几乎)包含一个大小为n/k的集合的特征函数,在该子空间中找到一个满足$|v|_4^4 > c(k/d^{1/3}) |v|_2^2$的向量$v$,其中$|v|_p = (E_i v_i^p)^{1/p}$ .除了是一个自然的放松,这也是由一个连接到小集扩张问题所示的Barak等人(STOC 2012),我们的结果产生了一定的改进,该问题。3)我们使用L_4与L_2稀疏性的概念来获得一个多项式时间算法,该算法在R^n的随机d维子空间中恢复种植的$μ$稀疏向量v时具有显著改进的保证。如果v有m n个非零坐标,则无论何时$μ< O(\min(…
2013-12-23 cs.DS cs.LG quant-ph
A Simple Algorithm for Best Separable State
MIT(麻省理工学院)
针对最佳可分态问题,本文提出一种更简单的SoS松弛取整算法,优化了运行时间,还证明了具有独立研究价值的钉扎引理新变体。
2026-08-12 cs.DS quant-ph
Semidefinite programs simulate approximate message passing robustly
Stanford University(斯坦福大学)
本文证明一大类近似消息传递算法可被局部统计层次半定规划在多项式时间内稳健模拟,即使数据遭受对抗性破坏,并为首批稳健性保证,与强下界形成对比。
2023-11-15 cs.DS cs.LG math.ST
Mean-field approximation, convex hierarchies, and the optimality of correlation rounding: a unified perspective
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
自由能是伊辛模型中的一个关键量,但不幸的是,计算它通常是计算困难的。用于估计一般伊辛模型自由能的两种流行(变分)近似方案(特别是,即使在相关衰减不成立的情况下)是:(i)统计物理学中的根平均场近似,它从下面估计自由能,以及(ii)理论计算机科学中的根凸松弛层次,它从上面估计自由能。令人惊讶的是,我们表明,这两种方法来计算自由能领导秩序的紧政权是相同的。更准确地说,我们表明,平均场近似是在$O((n\|J\|_{F})^{2/3})$的自由能,其中$\|J\|_F$表示的伊辛模型的相互作用矩阵的Frobenius范数。这同时包含了Basak和Mukherjee的突破性工作,他们证明了当$\|J\|_{F} = o(\sqrt{n})$时,平均场近似在$o(n)$内的严密结果,以及Jain,Koehler和Mossel的工作,他们给出了以前最著名的$O((n\|J\|_{F})^{2/3}\log^{1/3}(n\|J\|_{F}))$的非渐近界。我们给出了一个简单的,算法证明这一结果使用一个凸松弛Risteski提出的Sherali-亚当斯层次结构的基础上,自动给出次指数时间近似计划的自由能在这整个政权。我们的算法结果在Gap-ETH下是紧的。此外,我们结合我们的技术与自旋玻璃理论证明(在很强的意义上)的最优相关舍入,驳斥了最近的猜想艾伦,奥唐纳和周。最后,我们给出了所有这些结果的紧…
2018-08-29 cs.DS cs.LG math.PR
Toward a Uniform Algorithm and Uniform Reduction for Constraint Problems
本文提出统一框架,通过多valued minion描述约束问题的求解能力,引入新的SDP-like向量放松方法,证明其等价于AIP-Z_p放松的第k级,并解决二面体群D4的CSP问题。
2026-04-07 cs.CC cs.DS cs.LO
Constructive Discrepancy Minimization with Hereditary L2 Guarantees
在差异最小化问题中,我们给出一族集合$\mathcal{S} = \{S_1,\dots,S_m\}$,每个$S_i \in \mathcal{S}$是$n$元素的某个论域$U = \{u_1,\dots,u_n\}$的子集。目标是找到$U$的元素的着色$χ: U \to \{-1,+1\}$,使得每个集合$S \in \mathcal{S}$尽可能均匀地着色。两种经典的差异测量是$\ell_\infty$ -定义为$\textrm{disc}_\infty(\mathcal{S},χ):=\max_{S \in \mathcal{S}} | \sum_{u_i \in S} χ(u_i) |$的差异和$\ell_2$ -定义为$\textrm{disc}_2(\mathcal{S},χ):=\sqrt{(1/|\mathcal{S}|)\sum_{S \in \mathcal{S}} \left(\sum_{u_i \in S}χ(u_i)\right)^2}$的差异。突破性的工作由Bansal给出了一个多项式时间算法,基于舍入的SDP,为找到一个着色$χ$,使$\textrm{disc}_\infty(\mathcal{S},χ) = O(\lg n \cdot \textrm{herdisc}_\infty(\mathcal{S}))$其中$\textrm{herdisc}_…
2018-12-13 cs.DM cs.DS math.CO
Learning Structured Distributions From Untrusted Batches: Faster and Simpler
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Microsoft Research AI(微软研究院人工智能部门)
我们重新讨论了由Qiao和Valiant [QV 17]引入的从不可信批次中学习的问题。最近,Jain和Orlitsky [JO 19]给出了一个简单的半定规划方法,该方法基于割范数,在多项式时间内实现了基本上信息理论上的最优误差。同时,Chen等人[CLM 19]考虑了问题的一个变体,其中假设$μ$是结构化的,例如对数凹、单调风险率、$t$ -模态等。在这种情况下,可以在$n$中实现样本复杂度次线性的相同误差,并且他们使用Haar小波展示了一种准多项式时间算法。在本文中,我们找到了一种有吸引力的方法来综合[JO 19]和[CLM 19]的技术,以提供两全其美的效果:一种在多项式时间内运行的算法,可以利用底层分布中的结构来实现次线性样本复杂度。一路上,我们简化了[JO 19]的方法,避免了SDP舍入的需要,并通过软滤波的镜头对其进行了更直接的解释,软滤波是一种强大的高维鲁棒估计技术。我们验证了我们的算法在初步的实验评估的有用性。
2020-06-07 cs.DS cs.LG stat.ML
A New Regularity Lemma and Faster Approximation Algorithms for Low Threshold Rank Graphs
Kolla和Tulsiani [KT 07,Kolla 11}以及Arora,Barak和Steurer [ABS 10]引入了子空间枚举技术,给出了求解图问题(如唯一对策和小集合扩张)的近似算法,这些算法的运行时间在图的阈值秩内是指数的. Guruswami和Sinop [GS11,GS12],Barak,Raghavendra和Steurer [BRS 11]开发了一种替代方法来设计有界阈值秩图的近似算法,基于Lassere层次中的半定规划松弛和新的舍入技术。这些算法比基于子空间枚举的算法更快,并且可以处理广泛的一类问题。在本文中,我们开发了第三种方法来设计这样的算法。我们建设性地证明了有界阈值秩的图满足一个弱Szemeredi正则性引理,类似于Frieze和Kannan [FK 99]对稠密图证明的引理。有效的近似算法的存在是正则引理的结果,如Frieze和Kannan所示。应用我们的方法的最大切割问题,我们设计了一个算法,比以前所有的算法更快,更容易描述和分析。
2012-12-08 cs.DS math.SP