In this work we advance the understanding of the fundamental limits of computation for Binary Polynomial Optimization (BPO), which is the problem of maximizing a given polynomial function over all binary points. In our main result we provide a vast novel class of BPO that can be solved efficiently both from a theoretical and computational perspective. In fact, we give a strongly polynomial-time algorithm for instances whose corresponding hypergraph is $\beta$-acyclic. We note that the $\beta$-acyclicity assumption is natural in several applications including relational database schemes and the lifted multicut problem on trees. Due to the novelty of our proving technique, we obtain an algorithm which is interesting also from a practical viewpoint. This is because our algorithm is very simple to implement and the running time is a polynomial of very low degree in the number of nodes and edges of the hypergraph. Our result completely settles the computational complexity of BPO over acyclic hypergraphs, since the problem is NP-hard on $\alpha$-acyclic instances. Our algorithm can also be applied to any general BPO problem that contains $\beta$-cycles. For these problems, the algorithm returns a smaller instance together with a rule to extend any optimal solution of the smaller instance to an optimal solution of the original instance.


翻译:在这项工作中,我们增进了对二元多元优化计算基本限值的理解,这是在所有二元点上最大限度地实现给定多元值功能的问题。 在主要结果中,我们提供了庞大的新颖的BPO类,从理论和计算角度都能有效解决。事实上,我们给相应的高压值为$\beta$-周期的事例提供了强烈的多元时间算法。我们注意到,$\bea$-周期性假设在一些应用中是自然的,包括关系数据库计划和树上已消除的多截面问题。由于我们论证技术的新颖性,我们获得了一种也从实用角度有趣的算法。这是因为我们的算法非常简单,运行时间是高压值和边缘数非常低的多元数。我们的结果完全解决了BPO对周期性高压值的计算复杂性,因为问题在$\alpha$-a-cal-cople 树上是硬的问题。由于我们的论证技术创新技术,我们获得了一种也从实用角度引人兴趣的算法。这是因为我们的算法过程非常简单、最优的算法也是一种最优的版本。我们最优的解法的返回。

0
下载
关闭预览

相关内容

【经典书】线性代数元素,197页pdf
专知会员服务
55+阅读 · 2021年3月4日
最新《自监督表示学习》报告,70页ppt
专知会员服务
85+阅读 · 2020年12月22日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
专知会员服务
159+阅读 · 2020年1月16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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
已删除
将门创投
3+阅读 · 2018年10月11日
机器学习线性代数速查
机器学习研究会
19+阅读 · 2018年2月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
Arxiv
0+阅读 · 2021年9月3日
Embedding Logical Queries on Knowledge Graphs
Arxiv
3+阅读 · 2019年2月19日
VIP会员
相关VIP内容
【经典书】线性代数元素,197页pdf
专知会员服务
55+阅读 · 2021年3月4日
最新《自监督表示学习》报告,70页ppt
专知会员服务
85+阅读 · 2020年12月22日
神经常微分方程教程,50页ppt,A brief tutorial on Neural ODEs
专知会员服务
71+阅读 · 2020年8月2日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
专知会员服务
159+阅读 · 2020年1月16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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
已删除
将门创投
3+阅读 · 2018年10月11日
机器学习线性代数速查
机器学习研究会
19+阅读 · 2018年2月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员