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gIM:基于 GPU 加速的 RIS 影响力最大化算法

分布式、并行与集群计算 2021-04-13 v2

摘要

给定建模为加权图 GG 的社交网络,影响力最大化问题寻求 kk 个顶点作为初始受影响节点,以在特定扩散模型下最大化预期受影响节点数。影响力最大化问题已被证明是 NP-hard 的,且大多数提出的解决方案为近似贪婪算法,可针对最优解保证结果具有可调近似比。最先进的算法基于反向影响采样(RIS)技术,该技术能为任意 ϵ>0\epsilon >0 提供计算效率与非平凡的 (11eϵ)(1-\frac{1}{e}-\epsilon) 近似比保证。尽管基于 RIS 的算法相较其他方法计算成本更低,在具有低 ϵ\epsilon 值的大规模图上求解该问题仍需要较长运行时间。本文中,我们提出一种新颖高效的基于 RIS 的算法 IMM 在 GPU 上的并行实现。所提出的 GPU 加速影响力最大化算法名为 gIM,可显著减少低 ϵ\epsilon 值大规模图上的运行时间。此外,我们展示 gIM 算法仅需微小修改即可求解 IM 问题的其他变体。实验结果表明,所提方案将运行时间减少至多 220×220 \times 倍。gIM 的源代码已在线公开可用。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.07325,
  title  = {gIM: GPU Accelerated RIS-based Influence Maximization Algorithm},
  author = {Soheil Shahrouz and Saber Salehkaleybar and Matin Hashemi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.07325},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication in IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems (TPDS)