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条条大路通罗马——最优三角剖分问题的新搜索方法。 (英语) Zbl 1266.68167号

小结:为了通过连接树方法在贝叶斯网络中进行有效推理,需要对网络图进行三角剖分。三角剖分的质量在很大程度上决定了后续推理的效率,但不幸的是三角剖分问题是NP-hard。现有方法通常使用树宽准则来优化三角剖分。然而,此标准可能会导致比总表大小标准更难的推理问题。因此,我们研究了深度优先搜索和最佳优先搜索的新方法,以找到最佳的总表大小三角剖分。通过对图的团进行有效的动态维护,搜索方法变得更快。这一问题是由Stix研究的,本文基于Bron-Kerbosch算法推导出了一种新的简单方法,与Stix的方法相比,该方法具有更好的性能。新方法是通用的,因为它可以与其他算法一起使用,而不仅仅是Bron Kerbosch。寻找最优三角剖分的算法主要被认为是离线方法,但它们可能构成有效的任意时间启发式的基础。此外,这些方法可以精确评估启发式的质量,并允许我们发现搜索空间中对直接随机抽样最重要的部分。

MSC公司:

68T20型 人工智能背景下的问题解决(启发式、搜索策略等)
05C69号 具有特殊属性的顶点子集(支配集、独立集、团等)
05C85号 图形算法(图形理论方面)
68兰特 计算机科学中的图论(包括图形绘制)
68层37 人工智能背景下的不确定性推理
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全文: 内政部

参考文献:

[1] J.Pearl,《贝叶斯网络:证据推理的自我激活记忆模型》,载《认知科学学会论文集》,加州大学欧文分校,1985年,第329-334页。;J.Pearl,《贝叶斯网络:证据推理的自我激活记忆模型》,载于《认知科学学会论文集》,加州大学欧文分校,1985年,第329-334页。
[2] F.V.Jensen,F.Jenson,最优连接树,收录于:UAI,Morgan Kaufmann,1994年,第360-366页。;F.V.Jensen,F.Jenson,《最佳连接树》,收录于:UAI,Morgan Kaufmann,1994年,第360-366页。
[3] U.Kjærulff,给出小总状态空间的图的三角剖分算法,技术代表R-90-09,奥尔堡大学,1990年3月。;U.Kjrulff,《图形三角剖分——给出较小总状态空间的算法》,技术代表R-90-09,奥尔堡大学,1990年3月。
[4] Yannakakis,M.,《计算最小填充是NP-完全的》,SIAM代数和离散方法杂志,2,1,77-79(1981)·Zbl 0496.68033号
[5] W.Wen,信念网络的最优分解,摘自:《第六届人工智能不确定性会议论文集》(UAI-90),Elsevier Science,纽约,1990年,第209-224页。;W.Wen,信念网络的最优分解,摘自:《第六届人工智能不确定性会议论文集》(UAI-90),Elsevier Science,纽约,1990年,第209-224页·Zbl 0742.68073号
[6] 拉莫斯,F.T。;Cozman,F.G.,Anytime any-space probability inference,《国际近似推理杂志》,38,1,53-80(2005),http://dx.doi.org/10.1016/j.ijar.2004.04.001 ·Zbl 1065.68097号
[7] P.A.Dow,R.E.Korf,最佳树宽搜索,收录于:AAAI'07:第22届全国人工智能会议论文集,AAAI出版社,2007年,第1146-1151页。;P.A.Dow,R.E.Korf,《最佳树宽搜索》,载于:AAAI'07:第22届全国人工智能会议论文集,AAAI出版社,2007年,第1146-1151页。
[8] V.Gogate,R.Dechter,《树宽的一种完整的任意时间算法》,载于:《第二十届人工智能不确定性会议论文集》(UAI-04),美国人工智能出版社,弗吉尼亚州阿灵顿,2004年,第201-208页。;V.Gogate,R.Dechter,《树宽的一个完整的任意时间算法》,载于:《第二十届人工智能不确定性会议论文集》(UAI-04),美国人工智能出版社,弗吉尼亚州阿灵顿,2004年,第201-208页。
[9] 博德兰德,H.L。;Koster,A.M。;van den Eijkhof,F.,概率网络三角剖分的预处理规则,计算智能,21286-305(2005)
[10] Tarjan,R.E.,用团分隔符分解,离散数学,55,2,221-232(1985)·Zbl 0572.05039号
[11] Leimer,H.-G.,用团分隔符进行最优分解,离散数学,113,1-3,99-123(1993)·Zbl 0793.05128号
[12] 弗洛雷斯,M.J。;Gámez,J.A.,通过重试对贝叶斯网络进行三角化,国际智能系统杂志,18153-164(2003)·Zbl 1028.68166号
[13] K.Shoikhet,D.Geiger,《寻找最优三角网的实用算法》,载于:AAAI’97:第14届全国人工智能会议论文集,AAAI出版社,1997年,第185-190页。;K.Shoikhet,D.Geiger,《寻找最优三角网的实用算法》,载于:AAAI’97:第14届全国人工智能会议论文集,AAAI出版社,1997年,第185-190页。
[14] 弗洛雷斯,M.J。;Gámez,J.A.,《贝叶斯网络三角剖分的不同方法和方法综述》,概率图形模型进展,127-152(2007)·Zbl 1117.90009号
[15] T.J.Ottosen,J.Vomlel,《All roads lead to rome-new search methods for optimal triangation》,载于:P.Myllymäki,T.Roos,T.Jaakkola(Eds.),《概率图形模型第五届欧洲研讨会论文集》(PGM-2010),2010年,第201-208页。;T.J.Ottosen,J.Vomlel,《All roads lead to rome-new search methods for optimal triangation》,载于:P.Myllymäki,T.Roos,T.Jaakkola(Eds.),《概率图形模型第五届欧洲研讨会论文集》(PGM-2010),2010年,第201-208页。
[16] T.J.Ottosen,J.Vomlel,《在动态图中维护邻居关系》,P.Myllymäki,T.Roos,T.Jaakkola(编辑),《概率图形模型第五届欧洲研讨会论文集》(PGM-2010),2010年,第209-216页。;T.J.Ottosen,J.Vomlel,《在动态图中维护邻居关系》,P.Myllymäki,T.Roos,T.Jaakkola(编辑),《概率图形模型第五届欧洲研讨会论文集》(PGM-2010),2010年,第209-216页。
[17] Ohtsuki,T。;Cheung,L.K。;Fujisawa,T.,图的最小三角剖分和稀疏矩阵中的最优旋转顺序,数学分析与应用杂志,54,622-633(1976)·Zbl 0371.65006号
[18] 巴特尔斯,C.D。;Bilmes,J.A.,创建用于混合随机/确定性图形模型推理的非最小三角网,机器学习,1-41(2011),http://dx.doi.org/10.1007/s10994-010-5233-4 ·Zbl 1446.62163号
[19] Karp,R.M.,组合问题中的可约性,(Miller,R.E.;Thatcher,J.W.,《计算机计算的复杂性》(1972),Plenum出版社),第85-103页·Zbl 0366.68041号
[20] Moon,J.W。;Moser,L.,《关于图中的团》,以色列数学杂志,3,23-28(1965)·Zbl 0144.23205号
[21] Stix,V.,《寻找动态图中的所有最大团》,计算优化与应用,27,2,173-186(2004)·Zbl 1045.90053号
[22] Butenko,S。;Wilhelm,W.E.,计算生物化学和基因组学中的Clique-detection模型,《欧洲运筹学杂志》,173,1-17(2005)·Zbl 1125.92025
[23] A.Chateau,P.Riou,E.Rivals,《多基因组比较中的近似公共间隔》,收录于:F.-X.Wu,M.J.Zaki,S.Morishita,Y.Pan,S.Wong,A.Christianson,X.Hu(编辑),BIBM,IEEE,2011年,第131-134页。;A.Chateau,P.Riou,E.Rivals,《多基因组比较中的近似公共间隔》,收录于:F.-X.Wu,M.J.Zaki,S.Morishita,Y.Pan,S.Wong,A.Christianson,X.Hu(编辑),BIBM,IEEE,2011年,第131-134页。
[24] Bron,C。;Kerbosch,J.,Algorithm 457:求无向图的所有团,ACM的通信,16,9,575-577(1973)·兹比尔0261.68018
[25] Cazals,F。;Karande,C.,关于报告最大集团问题的注释,理论计算机科学,407,1-3,564-568(2008)·Zbl 1153.68038号
[26] Koch,I.,枚举两个图中的所有连通最大公共子图,理论计算机科学,250,1-2,1-30(2001)·Zbl 0952.68105号
[27] 哈雷,E。;Bonner,A。;Goodman,N.,使用交集图统一整合基因组绘图数据,生物信息学,17,6,487-494(2001)
[28] Tomita,E。;田中,A。;Takahashi,H.,生成所有最大集团和计算实验的最坏情况时间复杂性,理论计算机科学,363,1,28-42(2006),http://dx.doi.org/10.1016/j.tcs.2006.06.015 ·Zbl 1153.68398号
[29] Darwiche,A.,《贝叶斯网络建模与推理》(2009),剑桥大学出版社·Zbl 1231.68003号
[30] Stix,V.,面向目标的全局优化分枝定界方法,《全局优化杂志》,26261-277(2003),http://dx.doi.org/10.1023/A:1023245011830 ·Zbl 1060.90080号
[31] Savicky,P。;Vomlel,J.,《BN2O网络三角剖分启发式》(Sossai,C.;Chemello,G.,《第十届欧洲不确定性推理符号和定量方法会议论文集》(2009),Springer),566-577·Zbl 1245.62019号
[32] R.Stern,T.Kulberis,A.Felner,R.Holte,《使用lookaheads与最佳最佳优先搜索》,载于:AAAI Proceedings,2010年。;R.Stern,T.Kulberis,A.Felner,R.Holte,《使用lookaheads进行最佳优先搜索》,载于:AAAI Proceedings,2010年。
[33] Hugin,《Hugin API参考手册》,Hugin Expert A/S,第七版,2012年。;Hugin,《Hugin API参考手册》,Hugin Expert A/S,第七版,2012年。
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