未知环境中的高效配对：最少观测与基于 TSP 的优化
数据结构与算法
2022-05-10 v2 系统与控制
系统与控制
最优化与控制
摘要
从给定集合中生成具有最大兼容性的配对序列是包括信息通信技术在内的多种应用中最重要的挑战之一。然而，可能的配对数量随实体数量以双阶乘阶急剧增长，这体现了寻找最大化总体回报的最优配对的困难。同时，在现实系统中，如非正交多址（NOMA）中的用户配对，往往需要在动态变化的环境中高速完成；因此，对环境的高效识别与高回报配对的寻找需求迫切。本文中，我们展示了一种高效配对算法，既能识别元素间的兼容性，也能找到产生高总兼容性的配对。所提配对策略包含两阶段。其一是观测阶段，仅通过观测回报之和获取元素间兼容性信息。我们给出了一种以最少观测获取全部兼容性信息的高效策略，并讨论了此条件下的最小观测数及其数学证明。其二是组合阶段，启发式地确定具有大总回报的配对。我们将配对问题转化为三层图结构中的旅行商问题（TSP），称之为 Pairing-TSP。我们展示了高效求解 Pairing-TSP 的启发式算法。该研究有望应用于 NOMA、社交网络等现实场景。
引用
@article{arxiv.2203.12214,
title = {Efficient Pairing in Unknown Environments: Minimal Observations and TSP-based Optimization},
author = {Naoki Fujita and Nicolas Chauvet and Andre Roehm and Ryoichi Horisaki and Aohan Li and Mikio Hasegawa and Makoto Naruse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.12214},
year = {2022}
}