We consider the (offline) vertex-weighted Online Matching problem under Known Identical and Independent Distributions (KIID) with integral arrival rates. We propose a meta-algorithm, denoted as $\mathsf{RTB}$, featuring Real-Time Boosting, where the core idea is as follows. Consider a bipartite graph $G=(I,J,E)$, where $I$ and $J$ represent the sets of offline and online nodes, respectively. Let $\mathbf{x}=(x_{ij}) \in [0,1]^{|E|}$, where $x_{ij}$ for $(i,j) \in E$ represents the probability that edge $(i,j)$ is matched in an offline optimal policy (a.k.a. a clairvoyant optimal policy), typically obtained by solving a benchmark linear program (LP). Upon the arrival of an online node $j$ at some time $t \in [0,1]$, $\mathsf{RTB}$ samples a safe (available) neighbor $i \in I_{j,t}$ with probability $x_{ij}/\sum_{i' \in I_{j,t}} x_{i'j}$ and matches it to $j$, where $I_{j,t}$ denotes the set of safe offline neighbors of $j$. In this paper, we showcase the power of Real-Time Boosting by demonstrating that $\mathsf{RTB}$, when fed with $\mathbf{X}^*$, achieves a competitive ratio of $(2e^4 - 8e^2 + 21e - 27) / (2e^4) \approx 0.7341$, where $\mathbf{X}^* \in \{0,1/3,2/3\}^{|E|}$ is a random vector obtained by applying a customized dependent rounding technique due to Brubach et al. (Algorithmica, 2020). Our result improves upon the state-of-the-art ratios of 0.7299 by Brubach et al. (Algorithmica, 2020) and 0.725 by Jaillet and Lu (Mathematics of Operations Research, 2013). Notably, this improvement does not stem from the algorithm itself but from a new competitive analysis methodology: We introduce an Ordinary Differential Equation (ODE) system-based approach that enables a {holistic} analysis of $\mathsf{RTB}$. We anticipate that utilizing other well-structured vectors from more advanced rounding techniques could potentially yield further improvements in the competitiveness.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
31+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
156+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
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
73+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
11+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014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
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
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
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
73+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
11+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
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014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