×

近似的近最优NP-harrdness最大值\(k\)-\(\mathrm{CSP}_R\). (英语) Zbl 1500.68006号

本文研究了arity(k)的非布尔域(R)上约束满足问题的最大化形式的逼近性,表示为最大值\(k\)-\(\mathrm{CSP}_R\). 由于无论何时(k\geq R\)都可以获得最佳结果,因此本文研究了这种情况(k<R\)。特别是,这项工作显示了以下内容:
1
假设\(\mathrm{P}\neq\mathrm{NP}\),最大值\(k\)-\(\mathrm{CSP}_R\)对于\(k\geq 2 \)和\(R\geq 16 \),很难在\(k^{O(k)}\log(R)^{k/2}/R^{k-1}\)因子内近似。
2
通过(以黑盒方式)扩展G.点火器等[in:SODA 2016,1705–1714(2016;Zbl 1410.68171号)]的最大值\(k\)-\(\mathrm{CSP}_R\),作者表明最大值\(k\)-\(\mathrm{CSP}_R\)可以近似为\(\Omega(\log(R)/R^{k-1})\)因子内。
三。
最后,本文还探讨了结合独裁测试的S.科特R.萨克特【Lect.Notes Compute.Sci.9134,822-833(2015;Zbl 1440.68103号)]利用最近证明的(2)-to-(1)定理,获得逼近的NP-harrdness最大值\(k\)-\(\mathrm{CSP}_R\)在\(O(2^{O(k)}\log(kR)/R^{k-1})\)因子内。特别是,该比率优于第1项中的比率(k\geq 3)。此外,通过直接分析Khot和Saket独裁测试的完备性案例,本文还得到了改进的Unique Games近似比最大值\(k\)-\(\mathrm{CSP}_ R\)共\(O(k^2\log(kR)/R^{k-1})\)。
在技术方面,第1点的结果使用了Unique Games中的标准缩减,其完整性接近\(1/2)S.Khot公司等[SIAM J.Compute.37,No.1,319-357(2007;Zbl 1135.68019号)]. 特别是,这种减少是基于一个双查询噪声稳定性测试。然而,对独裁测试的可靠性案例的分析相当复杂,这项工作克服了多重技术挑战。
第2项中近似算法的思想可以概括如下:模拟最大值\(k\)-\(\mathrm{CSP}_R\)通过的实例最大值\(2\)-\(\mathrm{CSP}_R\)通过将每个约束中的两个变量集投影到一个双变量约束中。然后,该工作使用Kindler等人[loc.cit.]的算法求解arity(2)的实例,并将此解决方案用作“建议”,求解原始实例。
最后,扩展Khot和Saket结果的想法在于使用这样一个事实,即由于对“(2)到(1)”猜想的证明,人们可以访问NP-Hard Unique Games实例,其完整性接近“(1/2)”。因此,本文用上述完整性分析了独裁测试。
这篇论文写得很好,对任何有兴趣研究的人都特别感兴趣最大值\非布尔域(R\)上的(k\)-\(\mathrm{CSP}\),当(k<R\)时,什么是最佳逼近的问题仍然存在。

MSC公司:

2017年第68季度 问题的计算难度(下界、完备性、近似难度等)
68周25 近似算法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] PER AUSTRIN和ELCHANAN MOSSEL:来自两两独立的抗近似谓词。计算。复杂性,18(2):249-2712009。[doi:10.1007/s00037-009-0272-6]2·兹伯利1214.68172 ·doi:10.1007/s00037-009-0272-6
[2] 波阿斯·巴拉克、普雷夫斯·科塔里和大卫·斯蒂勒:短代码图中的小规模扩张和2对2猜想。程序中。第十届理论创新。公司。科学。参见(ITCS’19),第9:1-12页。Dagstuhl-Leibniz-Zentrum fuer Informatik宫,2019年。[doi:10.4230/LIPIcs.ITCS.2019.9]4,7·Zbl 1518.68136号 ·doi:10.4230/LIPIcs。国际贸易术语解释通则2019.9
[3] ALINE BONAMI:系数傅里叶函数de L p(G)。《傅里叶协会年鉴》,20(2):335-4021970年。欧洲DML。11 ·Zbl 0195.42501号
[4] SIU ON CHAN:来自成对独立子群的近似阻力。J.ACM,63(3):27:1-322016年。[doi:10.1145/2873054]2、3、4、21·Zbl 1426.68115号 ·doi:10.1145/2873054
[5] MOSES CHARIKAR、MOHAMMADTAGHI HAJIAGHAYI和HOWARD KARLOFF:标签覆盖问题的改进近似算法。算法,61(1):190-2062011。[doi:10.1007/s00453-010-9464-3]2·Zbl 1218.68197号 ·doi:10.1007/s00453-010-9464-3
[6] MOSES CHARIKAR、KONSTANTIN MAKARYCHEV和YURY MAKARY CHEV:最大约束满足问题的近优算法。ACM事务处理。算法,5(3):32:1-142009。[doi:10.1145/1541885.1541893]2,3·兹比尔1298.68111 ·doi:10.1145/1541885.1541893
[7] PIERLUIGI CRESCENZI、RICCARDO SILVESTRI和LUCA TREVISAN:组合优化问题的加权版本与非加权版本。通知。计算。,167(1):10-26, 2001. ISTCS’96中的初步版本。[doi:10.1006/inco.2000.3011]6·Zbl 1009.90094号 ·doi:10.1006/inco.2000.3011
[8] IRIT DINUR、SUBHASH KHOT、GY KINDLER、DOR MINZER和MULI SAFRA:走向2对1游戏猜测的证明?程序中。第50届STOC,第376-389页。ACM出版社,2018年。[doi:10.1145/3188745.3188804]2、4、5、7·Zbl 1429.68076号 ·doi:10.1145/3188745.388804
[9] IRIT DINUR、SUBHASH KHOT、GUY KINDLER、DOR MINZER和MULI SAFRA:关于格拉斯曼图中的非最佳扩张集。以色列J.数学。,243:377-420, 2021. STOC’18的初步版本。[doi:10.1007/s11856-021-2164-7]4,7·Zbl 1518.68138号 ·doi:10.1007/s11856-021-2164-7
[10] LARS ENGEBRETSEN:非布尔谓词的不可逼近性。SIAM J.公司。数学。,18(1):114-129, 2004. [doi:10.1137/S0895480100380458]2·Zbl 1087.68038号 ·doi:10.1137/S0895480100380458
[11] LARS ENGEBRETSEN和JONAS HOLMERIN:在PCP中对NP进行更有效的查询,并改进最大CSP的近似硬度。随机结构。阿尔戈。,33(4):497-514, 2008. [doi:10.1002/rsa.20226]2·Zbl 1159.68033号 ·doi:10.1002/rsa.20226
[12] GIL GOLDSHLAGER和DANA MOSHKOVITZ:大字母的近似kCSP。预印本,2015年。可在作者网站上获取。2, 3, 4
[13] 《计算理论》,第18卷(3),2022年,第1-29页·doi:10.4086/toc
[14] VENKATESAN GURUSWAMI和PRASAD RAGHAVENDRA:非布尔域上的约束满足:近似算法和Unique-Games硬度。程序中。第11国际。Combinat近似算法研讨会。选择。问题。(APPROX'08),第77-90页·Zbl 1159.68665号
[15] 施普林格,2008年。[doi:10.1007/978-3-540-85363-3_7]2·Zbl 1159.68665号 ·doi:10.1007/978-3-540-85363-37
[16] GUSTAV HAST:近似于最大kCSP-几乎以线性因子优于随机分配。程序中。第32届国际。自动化、语言和编程(ICALP’05),第956-968页。斯普林格,2005年。[doi:10.1007/11523468_77]2,3·doi:10.1007/11523468_77
[17] SUBHASH KHOT:关于独特的双谚语单回合游戏的力量。程序中。第34届STOC,第767-775页。ACM出版社,2002年。[doi:10.1145/509907.510017]2、4、7·Zbl 1192.68367号 ·doi:10.1145/509907.510017
[18] SUBHASH KHOT、GUY KINDLER、ELCHANAN MOSSEL和RYAN O'DONNELL:MAX-CUT和其他2变量CSP的最佳不可接近性结果?SIAM J.计算。,37(1):319-357, 2007. [doi:10.1137/S0097539705447372]2、3、4、5·Zbl 1135.68019号 ·doi:10.1137/S0097539705447372
[19] 子相KHOT、DOR MINZER和MULI SAFRA:格拉斯曼图中的伪随机集具有近完美展开。程序中。第59届FOCS,第592-601页。IEEE组件。Soc.,2018年。[doi:10.1109/FOCS.2018.00062]2、3、4、5、7·doi:10.1109/FOCS.2018.00062
[20] 子相KHOT和编码REGEV:顶点覆盖可能很难在2−ε范围内近似。J.计算。系统科学。,74(3):335-349, 2008. [doi:10.1016/j.jcss.2007.06.019]6·Zbl 1133.68061号 ·doi:10.1016/j.jcss.2007.06.019
[21] 亚相KHOT和RISHI SAKET:使用LP松弛近似CSP。程序中。第四十二
[22] 国际。关于自动机、语言和程序设计的学术讨论(ICALP’15),第822-833页。斯普林格,2015年。[doi:10.1007/978-3-662-47672-7_67]3、4、21、23、25·Zbl 1440.68103号 ·doi:10.1007/978-3-662-47672-767
[23] 盖·金德勒(GUY KINDLER)、亚历山大拉·科拉(ALEXANDRA KOLLA)和卢卡·特雷维桑(LUCA TREVISAN):非布尔2CSP的近似。程序中。年第27届ACM-SIAM交响乐团。《离散算法》(SODA’16),第1705-1714页。SIAM,2016年。[doi:10.1137/1.9781611974331.ch117]2,3,4,21·Zbl 1410.68171号 ·doi:10.1137/1.9781611974331.ch117
[24] 康斯坦丁·马卡里切夫和尤里·马卡里切夫:非布尔Max-k-CSP的近似算法。计算理论,10(13):341-3582014。[doi:10.4086/toc.2014.v010a013]2、3、4·Zbl 1319.68254号 ·doi:10.4086/toc.2014.v010a013
[25] PASIN MANURANGSI、PREETUM NAKKIRAN和LUCA TREVISAN:接近最大k-CSP R的近最优UGC硬度。程序中。第19届国际米兰。Combinat近似算法研讨会。选择。问题。(约2016年),第15:1-28页。Dagstuhl-Leibniz-Zentrum fuer Informatik学校,2016年。[doi:10.4230/LIPIcs.APPROX-RANDOM.2016.15]1,4·Zbl 1398.68200号 ·doi:10.4230/LIPIcs。约2016年1月15日
[26] ELCHANAN MOSSEL:函数噪声相关的高斯界和长码的严格分析。程序中。第49届FOCS。IEEE组件。Soc.,2008年。[doi:10.1109/FOCS.2008.44]25·doi:10.1109/FOCS.2008.44
[27] ELCHANAN MOSSEL、RYAN O'DONNELL和KRZYSZTOF OLESZKIEWICZ:低影响函数的噪声稳定性:不变性和最优化。数学安。,171(1):295-341, 2010. [doi:10.4007/annals.2010.171.295]第5、9、10页·兹比尔1201.60031 ·doi:10.4007/annals.2010.171.295
[28] 《计算理论》,第18卷(3),2022年,第1-29页·doi:10.4086/toc
[29] RYAN O'DONNELL:布尔函数分析。剑桥大学出版社,2014年。杯子。11, 21 ·兹比尔1336.94096
[30] ALEX SAMORODNITSKY和LUCA TREVISAN:NP的PCP特征,具有操作时间摊销查询复杂性。程序中。第32届STOC,第191-199页。ACM出版社,2000年。[doi:10.1145/335305.335329]2·Zbl 1296.68060号 ·数字对象标识代码:10.1145/335305.335329
[31] ALEX SAMORODNITSKY和LUCA TREVISAN:高尔斯均匀性、变量的影响和PCP。SIAM J.计算。,39(1):323-360, 2009. STOC'06的初步版本。[doi:10.1137/070681612]2·兹比尔1185.68353 ·doi:10.1137/070681612
[32] LUCA TREVISAN:正线性规划的并行近似算法。算法,21(1):72-881998。[doi:10.1007/PL00009209]2,3·Zbl 0896.68072号 ·doi:10.1007/PL00009209
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。