We consider the fundamental problem of assigning distinct labels to agents in the probabilistic model of population protocols. Our protocols operate under the assumption that the size $n$ of the population is embedded in the transition function. Our labeling protocols are silent, i.e., eventually each agent reaches its final state and remains in it forever, as well as safe, i.e., never update the label assigned to any single agent. We first present a fast, silent and safe labeling protocol for which the required number of interactions is asymptotically optimal, i.e., $O(n \log n/\epsilon)$ w.h.p. It uses $(2+\epsilon)n+O(n^c)$ states, for any $c<1,$ and the label range $1,\dots,(1+\epsilon)n.$ Furthermore, we consider the so-called pool labeling protocols that include our fast protocol. We show that the expected number of interactions required by any pool protocol is $\ge \frac{n^2}{r+1}$, when the labels range is $1,\dots, n+r<2n.$ Next, we provide a silent and safe protocol which uses only $n+5\sqrt n +O(n^c)$ states, for any $c<1,$ and draws labels from the range $1,\dots,n.$ The expected number of interactions required by the protocol is $O(n^3).$ On the other hand, we show that any silent protocol that produces a valid labeling and is safe with probability $>1-\frac 1n$, uses $\ge n+\sqrt {n-1} -1$ states. Hence, our protocol is almost state-optimal. We also present a generalization of the protocol to include a trade-off between the number of states and the expected number of interactions. Furthermore, we show that for any silent and safe labeling protocol utilizing $n+t<2n$ states the expected number of interactions required to achieve a valid labeling is $\ge \frac{n^2}{t+1}$.


翻译:我们考虑在人口协议的概率模式中为代理商分配不同标签的根本问题。 我们的协议运行的假设是, 人口规模$的美元将嵌入过渡功能中。 我们的标签协议是静态的, 也就是说, 最终每个代理商将达到最终状态, 并且永远留在其中, 并且安全, 也就是说, 永远不更新分配给任何单一代理商的标签。 我们首先展示一个快速、 静态和安全的标签协议, 其所需的互动数量是非同步的, 即: $( n) n( n) n/ epslon) $ ( w.h. p.) 。 它使用$( 2) eepslon) n(n) +n(n) 美元) (n(n) 美元) (c) (n) (n) i(n) (n) (n) (n) (n) (n) (n) (n) (n) (n) (c) (c) (n(n) (c) (n) (c) (c) (c) (c) (c) (d) (t) (t) (t) disp(t) (t) (t) (t) (t) (t(t) (t) (t(t) (t) (t) (t(t) (t) (t) (t) (t) (l) (t) (t(t) (t) (t) (t) (t) (t(t) (t) (t(t) (t) (t) (t(t) (t) (t(t) (t) (t(t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t(t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t) (t(t) (t) (t) (t) (t)

0
下载
关闭预览

相关内容

IFIP TC13 Conference on Human-Computer Interaction是人机交互领域的研究者和实践者展示其工作的重要平台。多年来,这些会议吸引了来自几个国家和文化的研究人员。官网链接:http://interact2019.org/
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月21日
专知会员服务
40+阅读 · 2021年1月9日
专知会员服务
39+阅读 · 2020年9月6日
因果关联学习,Causal Relational Learning
专知会员服务
182+阅读 · 2020年4月21日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
已删除
将门创投
13+阅读 · 2019年4月17日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Impact of delay classes on the data structure in IOTA
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月12日
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月11日
Arxiv
0+阅读 · 2021年10月8日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月21日
专知会员服务
40+阅读 · 2021年1月9日
专知会员服务
39+阅读 · 2020年9月6日
因果关联学习,Causal Relational Learning
专知会员服务
182+阅读 · 2020年4月21日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
已删除
将门创投
13+阅读 · 2019年4月17日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员