在规模（不）经济下近似广义网络设计及其在能效中的应用
计算机科学与博弈论
2018-03-15 v1 数据结构与算法
摘要
在广义网络设计（GND）问题中，一组资源被分配给多个通信请求。每个请求将其权重贡献给它所使用的资源，资源上的总负载随后通过特定于资源的成本函数转化为其所产生的成本。例如，一个请求可能是建立一条虚拟电路，从而贡献于该电路中每条边上的负载。受能效应用的推动，近来人们对使用表现出规模（不）经济（(D)oS）的成本函数的 GND 日益关注，即对于小负载呈次可加性、对于较大负载呈超可加性的成本函数。本文在多个方面推进了现有关于具有 (D)oS 成本函数的 GND 问题近似算法的文献：（1）我们提出了一个通用近似框架，可对 directed（有向）和 undirected（无向）图中更广泛请求族给出近似结果；（2）我们的框架允许不相关权重，从而首次给出了具有 (D)oS 成本函数的不相关并行机调度问题的非平凡近似；（3）我们的框架是完全组合式的，并在强多项式时间内运行；（4）本文所考虑的 (D)oS 成本函数族比现有文献中考虑的更为一般，为实际节能场景提供了更精确的抽象；以及（5）我们获得了具有 (D)oS 成本函数的 GND 的首个近似比，该近似比仅依赖于资源技术参数，而不随资源数量、请求数量或其权重增长。我们框架的设计严重依赖于 Roughgarden 的平滑性工具箱（JACM 2015），从而展示了该工具箱在近似算法领域可能的用处。
引用
@article{arxiv.1803.05361,
title = {Approximating Generalized Network Design under (Dis)economies of Scale with Applications to Energy Efficiency},
author = {Yuval Emek and Shay Kutten and Ron Lavi and Yangguang Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.05361},
year = {2018}
}
备注
39 pages, 1 figure. An extended abstract of this paper is to appear in the 50th Annual ACM Symposium on the Theory of Computing (STOC 2018)