In the standard planar $k$-center clustering problem, one is given a set $P$ of $n$ points in the plane, and the goal is to select $k$ center points, so as to minimize the maximum distance over points in $P$ to their nearest center. Here we initiate the systematic study of the clustering with neighborhoods problem, which generalizes the $k$-center problem to allow the covered objects to be a set of general disjoint convex objects $\mathscr{C}$ rather than just a point set $P$. For this problem we first show that there is a PTAS for approximating the number of centers. Specifically, if $r_{opt}$ is the optimal radius for $k$ centers, then in $n^{O(1/\varepsilon^2)}$ time we can produce a set of $(1+\varepsilon)k$ centers with radius $\leq r_{opt}$. If instead one considers the standard goal of approximating the optimal clustering radius, while keeping $k$ as a hard constraint, we show that the radius cannot be approximated within any factor in polynomial time unless $\mathsf{P=NP}$, even when $\mathscr{C}$ is a set of line segments. When $\mathscr{C}$ is a set of unit disks we show the problem is hard to approximate within a factor of $\frac{\sqrt{13}-\sqrt{3}}{2-\sqrt{3}}\approx 6.99$. This hardness result complements our main result, where we show that when the objects are disks, of possibly differing radii, there is a $(5+2\sqrt{3})\approx 8.46$ approximation algorithm. Additionally, for unit disks we give an $O(n\log k)+(k/\varepsilon)^{O(k)}$ time $(1+\varepsilon)$-approximation to the optimal radius, that is, an FPTAS for constant $k$ whose running time depends only linearly on $n$. Finally, we show that the one dimensional version of the problem, even when intersections are allowed, can be solved exactly in $O(n\log n)$ time.


翻译:在标准平面 $K 中央组问题中, 一个被给定为 $P$ 在平面上 美元, 目标是选择 $k$ 中心点, 以便将 $P$ 的最大距离最小化到最近的中心 。 在这里, 我们开始系统研究 与邻区问题有关的组群问题, 将 $k$ 中心问题一般化, 使覆盖对象成为一套通用的不连接共振对象 $\ mathr{C} 美元, 而不是仅仅设定一个点 $。 对于这个问题, 我们首先显示 美元 美元 接近中心数的 美元 。 美元 美元 美元 美元 是一个硬半径 。 美元 美元 时间 时间 问题, 当我们以 美元为半径 时, 美元 为 美元 。

0
下载
关闭预览

相关内容

【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知会员服务
76+阅读 · 2021年1月30日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
17篇知识图谱Knowledge Graphs论文 @AAAI2020
专知会员服务
168+阅读 · 2020年2月13日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
186+阅读 · 2019年10月10日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【学习】(Python)SVM数据分类
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月15日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月19日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月19日
Arxiv
0+阅读 · 2021年11月18日
Arxiv
31+阅读 · 2020年9月21日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
14+阅读 · 2019年4月13日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
分布式TensorFlow入门指南
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年11月28日
【学习】(Python)SVM数据分类
机器学习研究会
6+阅读 · 2017年10月15日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
相关论文
Top
微信扫码咨询专知VIP会员