In this paper we study the computational complexity of solving a class of block structured integer programs (IPs) - so called multistage stochastic IPs. A multistage stochastic IP is an IP of the form $\max \{ c^T x \mid \mathcal{A} x = b, \,l \leq x \leq u,\, x\text{ integral} \}$ where the constraint matrix $\mathcal{A}$ consists of small block matrices ordered on the diagonal line and for each stage there are larger blocks with few columns connecting the blocks in a tree like fashion. Over the last years there was enormous progress in the area of block structured IPs. For many of the known block IP classes - such as $n$-fold, tree-fold, and two-stage stochastic IPs, nearly matching upper and lower bounds are known concerning their computational complexity. One of the major gaps that remained however was the parameter dependency in the running time for an algorithm solving multistage stochastic IPs. Previous algorithms require a tower of $t$ exponentials, where $t$ is the number of stages, while only a double exponential lower bound was known. In this paper we show that the tower of $t$ exponentials is actually not necessary. We can show an improved running time for the algorithm solving multistage stochastic IPs with a running time of $2^{(d\||A||_\infty)^{\mathcal{O}(d^{3t+1})}} \cdot poly(d,n)$, where $d$ is the sum of columns in the connecting blocks and $n$ is the number of blocks on the lowest stage. In contrast to previous works, our algorithm has only a triple exponential dependency on the parameters and only doubly exponential for every constant $t$. By this we come very close the known double exponential bound (based on the exponential time hypothesis) that holds already for two-stage stochastic IPs, i.e. multistage stochastic IPs with only two stages.


翻译:在本文中, 我们研究解决一组块结构整数程序( IP) 的计算复杂性, 也就是所谓的多阶段整数程序( IP) 。 多阶段整数 IP 是 $\ max { c\ T x mid\ mathcal{ A} x = b, \, l\ leq x\leq x\leq u,\,\, x\ text} = 美元, 其中限制矩阵 $\ mathcal{A} 由在对角线上订购的小块矩阵组成, 每个阶段都有较大的块块块, 树状连接的IP。 多阶段整段的IP是巨大的。 对于已知的IP类来说, 美元、 树本级和两阶段的内基内基的内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内基内

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NeurIPS 是全球最受瞩目的AI、机器学习顶级学术会议之一,每年全球的人工智能爱好者和科学家都会在这里聚集,发布最新研究。NeurIPS 2019大会将在12月8日-14日在加拿大温哥华举行。据官方统计消息,NeurIPS今年共收到投稿6743篇,其中接收论文1428篇,接收率21.1%。官网地址:https://neurips.cc/

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