Let $P$ be a polyhedron, defined by a system $A x \leq b$, where $A \in Z^{m \times n}$, $rank(A) = n$, and $b \in Z^{m}$. In the Integer Feasibility Problem, we need to decide whether $P \cap Z^n = \emptyset$ or to find some $x \in P \cap Z^n$ in the opposite case. Currently, its state of the art algorithm, due to \cite{DadushDis,DadushFDim} (see also \cite{Convic,ConvicComp,DConvic} for more general formulations), has the complexity bound $O(n)^n \cdot poly(\phi)$, where $\phi = size(A,b)$. It is a long-standing open problem to break the $O(n)^n$ dimension-dependence in the complexity of ILP algorithms. We show that if the matrix $A$ has a small $l_1$ or $l_\infty$ norm, or $A$ is sparse and has bounded elements, then the integer feasibility problem can be solved faster. More precisely, we give the following complexity bounds \begin{gather*} \min\{\|A\|_{\infty}, \|A\|_1\}^{5 n} \cdot 2^n \cdot poly(\phi), \bigl( \|A\|_{\max} \bigr)^{5 n} \cdot \min\{cs(A),rs(A)\}^{3 n} \cdot 2^n \cdot poly(\phi). \end{gather*} Here $\|A\|_{\max}$ denotes the maximal absolute value of elements of $A$, $cs(A)$ and $rs(A)$ denote the maximal number of nonzero elements in columns and rows of $A$, respectively. We present similar results for the integer linear counting and optimization problems. Additionally, we apply the last result for multipacking and multicover problems on graphs and hypergraphs, where we need to choose a minimal/maximal multiset of vertices to cover/pack the edges by a prescribed number of times. For example, we show that the stable multiset and vertex multicover problems on simple graphs admit FPT-algorithms with the complexity bound $2^{O(|V|)} \cdot poly(\phi)$, where $V$ is the vertex set of a given graph.


翻译:LetsP$是一个多面值, 由一个系统 $A x\leq b$, 由 $A x\ 绝对= leq b$, $A\ $ 美元= 美元, $A = 美元, $b = 美元 美元 美元 。 在 Integer 可行性问题中, 我们需要决定 $P\ c = 美元 =\ 美元 = 美元 = c 美元 。 目前, 它的艺术算法状态, 由于\ cite { Dadush Dis, DadushFim} 美元, 美元 美元 美元 = 美元 = 美元, 美元 美元 = 美元 = 美元 = = 美元 = 美元 = 美元 = 美元 美元 = = = 美元 = = 美元 美元 = = = 美元 = 美元 = = = 美元 = = = = = = = 美元 美元 美元 美元 和 美元 美元 美元 = = = = maxxx

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归纳逻辑程序设计(ILP)是机器学习的一个分支,它依赖于逻辑程序作为一种统一的表示语言来表达例子、背景知识和假设。基于一阶逻辑的ILP具有很强的表示形式,为多关系学习和数据挖掘提供了一种很好的方法。International Conference on Inductive Logic Programming系列始于1991年,是学习结构化或半结构化关系数据的首要国际论坛。最初专注于逻辑程序的归纳,多年来,它大大扩展了研究范围,并欢迎在逻辑学习、多关系数据挖掘、统计关系学习、图形和树挖掘等各个方面作出贡献,学习其他(非命题)基于逻辑的知识表示框架,探索统计学习和其他概率方法的交叉点。官网链接:https://ilp2019.org/
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