Submodular function minimization (SFM) and matroid intersection are fundamental discrete optimization problems with applications in many fields. It is well known that both of these can be solved making $\mathrm{poly}(N)$ queries to a relevant oracle (evaluation oracle for SFM and rank oracle for matroid intersection), where $N$ denotes the universe size. However, all known polynomial query algorithms are highly adaptive, requiring at least $N$ rounds of querying the oracle. A natural question is whether these can be efficiently solved in a highly parallel manner, namely, with $\mathrm{poly}(N)$ queries using only poly-logarithmic rounds of adaptivity. An important step towards understanding the adaptivity needed for efficient parallel SFM was taken recently in the work of Balkanski and Singer who showed that any SFM algorithm making $\mathrm{poly}(N)$ queries necessarily requires $\Omega(\log N/\log \log N)$ rounds. This left open the possibility of efficient SFM algorithms in poly-logarithmic rounds. For matroid intersection, even the possibility of a constant round, $\mathrm{poly}(N)$ query algorithm was not hitherto ruled out. In this work, we prove that any, possibly randomized, algorithm for submodular function minimization or matroid intersection making $\mathrm{poly}(N)$ queries requires $\tilde{\Omega}\left(N^{1/3}\right)$ rounds of adaptivity. In fact, we show a polynomial lower bound on the number of rounds of adaptivity even for algorithms that make at most $2^{N^{1-\delta}}$ queries, for any constant $\delta> 0$. Therefore, even though SFM and matroid intersection are efficiently solvable, they are not highly parallelizable in the oracle model.


翻译:亚摩尔函数最小化( SFM) 和 类固醇 交叉点是许多字段应用程序中的基本离散优化问题。 众所周知, 这两种问题都可以解决, 只需要多logal- yldal (NN) 查询, 才能解决 $\ mathrm{ polly} (N) 。 在巴尔干和辛格的工作中, 任何已知的多式查询算法都具有高度的适应性, 需要至少 美元回合查询。 一个自然的问题是, 这些问题能否以高度平行的方式有效解决, 即 $\ mathrm{ polly} (N) 美元- dirdraldal_ taldald) 查询, 只需多盘调调调和的多盘调和数( N) 美元 。 高调调调的SFMaldal_ diral_ diral_ diral_ ormologyal_ dirval_ oral_ ral_ ral_ ral_ ral- ral_ ral_ ral_ ral_ ral_ ral_ ral_ ral_ ral_ rol_ rol_ i) rol_ i_ i_ i i i i i i i- sl_ i or- or- i i i orlorlor- i i- i i i i orld_ orld_ or- i or- or- or- or- or- or- or- or- or- or- or- or- or- or- or- or- or- i- i- i- i- i- i- i- i- i- i- i- i- i- or- or- or- or- or- or- or- or- or- or- or- i- i- i- i- i- i- i-

0
下载
关闭预览

相关内容

甲骨文公司,全称甲骨文股份有限公司(甲骨文软件系统有限公司),是全球最大的企业级软件公司,总部位于美国加利福尼亚州的红木滩。1989年正式进入中国市场。2013年,甲骨文已超越 IBM ,成为继 Microsoft 后全球第二大软件公司。
【PAISS 2021 教程】概率散度与生成式模型,92页ppt
专知会员服务
33+阅读 · 2021年11月30日
最新《图理论》笔记书,98页pdf
专知会员服务
74+阅读 · 2020年12月27日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
110+阅读 · 2020年5月15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
LeetCode的C++ 11/Python3 题解及解释
专知
16+阅读 · 2019年4月13日
【TED】生命中的每一年的智慧
英语演讲视频每日一推
9+阅读 · 2019年1月29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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月18日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月15日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月14日
VIP会员
相关VIP内容
【PAISS 2021 教程】概率散度与生成式模型,92页ppt
专知会员服务
33+阅读 · 2021年11月30日
最新《图理论》笔记书,98页pdf
专知会员服务
74+阅读 · 2020年12月27日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
110+阅读 · 2020年5月15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
LeetCode的C++ 11/Python3 题解及解释
专知
16+阅读 · 2019年4月13日
【TED】生命中的每一年的智慧
英语演讲视频每日一推
9+阅读 · 2019年1月29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
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
【SIGIR2018】五篇对抗训练文章
专知
12+阅读 · 2018年7月9日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Adversarial Variational Bayes: Unifying VAE and GAN 代码
CreateAMind
7+阅读 · 2017年10月4日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员