In an Ideal Shortest Path Algorithm (ISPA), at each moment each router in a network sends all of its traffic down the path that will incur the lowest cost to that traffic. In the limit of an infinitesimally small amount of traffic for a particular router, its routing that traffic via an ISPA is optimal, as far as cost incurred by that traffic is concerned. We demonstrate though that in many cases, due to the side-effects of one router's actions on another routers performance, having routers use ISPA's is suboptimal as far as global aggregate cost is concerned, even when only used to route infinitesimally small amounts of traffic. As a particular example of this we present an instance of Braess' paradox for ISPA's, in which adding new links to a network decreases overall throughput. We also demonstrate that load-balancing, in which the routing decisions are made to optimize the global cost incurred by all traffic currently being routed, is suboptimal as far as global cost averaged across time is concerned. This is also due to "side-effects", in this case of current routing decision on future traffic. The theory of COllective INtelligence (COIN) is concerned precisely with the issue of avoiding such deleterious side-effects. We present key concepts from that theory and use them to derive an idealized algorithm whose performance is better than that of the ISPA, even in the infinitesimal limit. We present experiments verifying this, and also showing that a machine-learning-based version of this COIN algorithm in which costs are only imprecisely estimated (a version potentially applicable in the real world) also outperforms the ISPA, despite having access to less information than does the ISPA. In particular, this COIN algorithm avoids Braess' paradox.


翻译:在一个网络中,每个路由器在每时每刻都会将其所有交通量都发送到一个交通量最低的路径上。在特定路由器的交通量极小的限度下,它通过一个路由器的交通量是最佳的,就交通量引起的成本而言,通过一个路由器的交通量是最佳的。虽然我们表明,在许多情况中,由于一个路由器在另一个路由器的性能上的行动的副作用,就全球总成本而言,路由器使用IPSA的交通量并不最理想,即使只是用于极小的交通量。我们举一个例子,我们展示了Braess'的反常现象,其中将新的网络连接降低总体的流量。我们还表明,在很多情况下,由于路由器的运行量决定是优化当前路由所有交通量产生的全球成本,从全球平均成本来看,也是最不理想的,这还由于“正向路由器”的运行量,因此,我们现在的运行量也比现在的运行量要低一些。

0
下载
关闭预览

相关内容

ISPA:IEEE International Symposium on Parallel and Distributed Processing with Applications。 Explanation:IEEE并行和分布式处理及其应用国际研讨会。 Publisher:IEEE。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/ispa/
知识图谱推理,50页ppt,Salesforce首席科学家Richard Socher
专知会员服务
108+阅读 · 2020年6月10日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
人工智能 | SCI期刊专刊信息3条
Call4Papers
5+阅读 · 2019年1月10日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
人工智能 | 国际会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月18日
人工智能 | 国际会议/SCI期刊约稿信息9条
Call4Papers
3+阅读 · 2018年1月12日
【今日新增】计算机领域国际会议截稿信息
Call4Papers
9+阅读 · 2017年7月21日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Meta-Learning with Implicit Gradients
Arxiv
13+阅读 · 2019年9月10日
Augmentation for small object detection
Arxiv
11+阅读 · 2019年2月19日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
人工智能 | SCI期刊专刊信息3条
Call4Papers
5+阅读 · 2019年1月10日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
人工智能 | 国际会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月18日
人工智能 | 国际会议/SCI期刊约稿信息9条
Call4Papers
3+阅读 · 2018年1月12日
【今日新增】计算机领域国际会议截稿信息
Call4Papers
9+阅读 · 2017年7月21日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员