In this paper, we study the problems of computing the 1-center, centroid, and 1-median of objects moving with bounded speed in Euclidean space. We can acquire the exact location of only a constant number of objects (usually one) per unit time, but for every other object, its set of potential locations, called the object's uncertainty region, grows subject only to the speed limit. As a result, the center of the objects may be at several possible locations, called the center's uncertainty region. For each of these center problems, we design query strategies to minimize the size of the center's uncertainty region and compare its performance to an optimal query strategy that knows the trajectories of the objects, but must still query to reduce their uncertainty. For the static case of the 1-center problem in R^1, we show an algorithm that queries four objects per unit time and works as well as the optimal algorithm with one query per unit time. For the general case of the 1-center problem in R^1, the centroid problem in R^d, and the 1-median problem in R^1, we prove that the Round-robin scheduling algorithm is the best possible competitive algorithm. For the center of mass problem in R^d, we provide an O(log n)-competitive algorithm. In addition, for the general case of the 1-center problem in R^d (d >= 2), we argue that no algorithm can guarantee a bounded competitive ratio against the optimal algorithm.


翻译:在本文中,我们研究了在欧几里得空间中,计算移动速度有限的对象的1-中心、重心和1-中位数的问题。我们每单位时间只能准确获取一个常数数量的物体(通常为一个),但对于每个其他物体,其可能位置的集合,称为物体的不确定区域,仅受速度限制增长。结果,对象的中心可能处于多个可能位置,称为中心的不确定区域。对于每个中心问题,我们设计查询策略以最小化中心不确定区域的大小,并将其性能与知道对象轨迹但仍必须查询以减少其不确定性的最优查询策略进行比较。对于1-中心问题在R ^ 1的静态情况,我们展示了一种每单位时间查询四个对象且与每单位时间一个查询的最优算法一样好的算法。对于R ^ d,1-中心问题的一般情况,R ^ d的重心问题和R ^ 1的1-中位数问题,我们证明了循环调度算法是最好的竞争算法。对于R ^ d中心质量问题,我们提供了一种O(log n)-竞争算法。此外,对于R ^ d(d> = 2)中1-中心问题的一般情况,我们认为没有算法能够保证对最优算法的有界竞争比率。

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