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欧几里得 $k$-中值问题的近似硬度

计算复杂性 2021-12-08 v1 计算几何 数据结构与算法 机器学习

摘要

欧几里得 kk-中值问题定义如下:给定 Rd\mathbb{R}^{d}nn 个点组成的集合 X\mathcal{X} 和一个整数 kk,找到 kk 个点(称为中心)组成的集合 CRdC \subset \mathbb{R}^{d},使得代价函数 Φ(C,X)xXmincCxc2\Phi(C,\mathcal{X}) \equiv \sum_{x \in \mathcal{X}} \min_{c \in C} \|x-c\|_{2} 最小化。欧几里得 kk-均值问题类似定义,只需在代价函数中将距离替换为平方距离。关于欧几里得 kk-均值问题已知各种近似硬度结果。然而,关于欧几里得 kk-中值问题尚无近似硬度结果。在本工作中,假设唯一博弈猜想(UGC),我们给出了欧几里得 kk-中值问题的首个近似硬度结果。此外,我们研究了欧几里得 kk-均值/kk-中值问题在双准则设定下的近似硬度,其中算法被允许选择多于 kk 个中心。即,双准则近似算法被允许输出 βk\beta k 个中心(对于常数 β>1\beta>1),且近似比相对于最优 kk-均值/kk-中值代价计算。在此设定下,假设 UGC,我们展示了对于任意 β<1.015\beta < 1.015 的欧几里得 kk-中值问题的首个近似硬度结果。我们还展示了欧几里得 kk-均值问题的一个类似的双准则近似硬度结果,其更强界为 β<1.28\beta < 1.28,同样假设 UGC。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.04221,
  title  = {Hardness of Approximation of Euclidean $k$-Median},
  author = {Anup Bhattacharya and Dishant Goyal and Ragesh Jaiswal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.04221},
  year   = {2021}
}