×

在整数上优化低维函数。 (英语) Zbl 1534.90084号

Del Pia,Alberto(编辑)等人,《整数规划和组合优化》。第24届国际会议,IPCO 2023,美国威斯康星州麦迪逊,2023年6月21日至23日。诉讼程序。查姆:斯普林格。莱克特。注释计算。科学。13904, 115-126 (2023).
摘要:我们考虑目标为(g(Wx)+c^{mathsf{T}}x\)的箱约束整数规划,其中(g)是一个具有(m)维域的“复杂”函数。这里我们假设我们有变量,并且(W\in\mathbb{Z}^{m\timesn})是一个系数最多为绝对值的整数矩阵。我们为这个问题设计了一个算法,只使用了一个温和的假设,即当除(m)个变量外的所有变量都固定时,目标可以有效地优化,从而得到运行时间为(n^m(m\varDelta)^{O(m^2)})。此外,在一些特殊情况下,特别是当\(c=0\)时,我们可以避免使用术语\(n^m\)。
我们的方法可以应用于各种设置,概括了几个最近的结果。一个重要的应用是低域维数的凸目标,其中我们通过C.亨肯施罗德等[SIAM J.Optim.33,No.2,538–552(2023;Zbl 1519.90170号)]对于0-1-凸和尖锐或可分凸,显式地给出了假设(W)。通过避免直接使用邻近结果(该结果仅在\(g\)是可分或尖锐时成立),我们匹配了它们的运行时间,并将其推广到任意凸函数。在目标只能由预言机访问并且\(W\)未知的情况下,我们进一步证明了它们的邻近框架可以在\(n(m\varDelta)^{O(m^2)}\)时间内实现,而不是在\(n(m\varDelta)^{O(m^3)}\)时间内实现。最后,我们将结果扩展为F.艾森布兰德R.魏斯曼特[ACM Trans.Algorithms 16,No.1,Article No.5,14 p.(2020年;Zbl 1454.90029号)][SODA'17]用于整数程序,其中整数变量只出现在少数不同的约束中,对混合整数线性程序设置的约束很少。
关于整个系列,请参见[Zbl 1523.90002号].

MSC公司:

90立方厘米 整数编程
90立方厘米 混合整数编程
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Antoniadis,A.,Huang,C.-C.,Ott,S.,Verschae,J.:当你不得不购买背包时,如何包装你的物品。摘自:MFCS会议记录,第62-73页(2013年)·Zbl 1400.90253号
[2] Brand,C.、Kouteck,M.、Ordyniak,S.:具有小树形顶点的MILP的参数化算法。摘自:AAAI会议记录,第12249-12257页(2021年)
[3] Cslovjecsek,J.,Eisenbrand,F.,Hunkenschröder,C.,Rohwedder,L.,Weismantel,R.:强多项式和近线性时间中的块结构整数和线性规划。摘自:SODA会议记录,第1666-1681页(2021年)
[4] 艾森布兰德,F。;Weismantel,R.,使用Steinitz引理的整数规划的邻近结果和更快算法,ACM Trans。算法,16,1,5:1-5:14(2020)·兹比尔1454.90029 ·数字对象标识代码:10.1145/3340322
[5] Hunkenschröder,C.,Pokutta,S.,Weismantel,R.:在高维立方体上优化低维凸函数。SIAM J.Optim公司。2022年,即将上市·Zbl 1519.90170号
[6] Jansen,K.,Rohwedder,L.:关于整数规划、差异和卷积。数学。操作。决议(2022年,即将发布)·Zbl 1502.68138号
[7] Kannan,R.:整数规划和相关格问题的改进算法。在:STOC会议记录,第193-206页(1983年)
[8] Klein,K-M,关于两阶段随机IP的复杂性,数学。程序。,192, 1, 319-337 (2022) ·兹比尔1489.90064 ·doi:10.1007/s10107-021-01698-z
[9] Knop,D。;皮利普祖克,M。;Wrochna,M.,少约束整数线性规划的紧复杂性下限,ACM-Trans。计算。理论,12,3,191-1919(2020)·Zbl 1499.68133号 ·数字对象标识代码:10.1145/3397484
[10] Lenstra,HW Jr,变量数固定的整数编程,数学。操作。第8、4、538-548号决议(1983年)·Zbl 0524.90067号 ·doi:10.1287/摩尔.8.4.538
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。