Motivated by the desire to utilize a limited number of configurable optical switches by recent advances in Software Defined Networks (SDNs), we define an online problem which we call the Caching in Matchings problem. This problem has a natural combinatorial structure and therefore may find additional applications in theory and practice. In the Caching in Matchings problem our cache consists of $k$ matchings of connections between servers that form a bipartite graph. To cache a connection we insert it into one of the $k$ matchings possibly evicting at most two other connections from this matching. This problem resembles the problem known as Connection Caching, where we also cache connections but our only restriction is that they form a graph with bounded degree $k$. Our results show a somewhat surprising qualitative separation between the problems: The competitive ratio of any online algorithm for caching in matchings must depend on the size of the graph. Specifically, we give a deterministic $O(nk)$ competitive and randomized $O(n \log k)$ competitive algorithms for caching in matchings, where $n$ is the number of servers and $k$ is the number of matchings. We also show that the competitive ratio of any deterministic algorithm is $\Omega(\max(\frac{n}{k},k))$ and of any randomized algorithm is $\Omega(\log \frac{n}{k^2 \log k} \cdot \log k)$. In particular, the lower bound for randomized algorithms is $\Omega(\log n)$ regardless of $k$, and can be as high as $\Omega(\log^2 n)$ if $k=n^{1/3}$, for example. We also show that if we allow the algorithm to use at least $2k-1$ matchings compared to $k$ used by the optimum then we match the competitive ratios of connection catching which are independent of $n$. Interestingly, we also show that even a single extra matching for the algorithm allows to get substantially better bounds.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
28+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9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
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
16+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
11+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
72+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
10+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
37+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
25+阅读 · 2023年6月23日
Arxiv
27+阅读 · 2023年2月10日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
45+阅读 · 2019年12月20日
Arxiv
22+阅读 · 2019年11月24日
SlowFast Networks for Video Recognition
Arxiv
19+阅读 · 2018年12月10日
Learning Embedding Adaptation for Few-Shot Learning
Arxiv
16+阅读 · 2018年12月10日
Feature Denoising for Improving Adversarial Robustness
Arxiv
15+阅读 · 2018年12月9日
Arxiv
10+阅读 · 2018年3月23日
VIP会员
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
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
16+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
11+阅读 · 2018年3月15日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
72+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
25+阅读 · 2023年6月23日
Arxiv
27+阅读 · 2023年2月10日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
Arxiv
45+阅读 · 2019年12月20日
Arxiv
22+阅读 · 2019年11月24日
SlowFast Networks for Video Recognition
Arxiv
19+阅读 · 2018年12月10日
Learning Embedding Adaptation for Few-Shot Learning
Arxiv
16+阅读 · 2018年12月10日
Feature Denoising for Improving Adversarial Robustness
Arxiv
15+阅读 · 2018年12月9日
Arxiv
10+阅读 · 2018年3月23日
相关基金
国家自然科学基金
10+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
37+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员