LP的最小最大解


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如今,线性编程当然已广为人知。我们有许多工作描述了可行解的结构和最优解的结构。我们拥有强大的对偶性,多重时间算法等。

但是,关于LP的最小极大解又有什么了解呢?或等效地,最大最小解决方案?

(这不是一个真正的研究问题,但是也许我们可以在假期中使用一些技术性不强的东西。有待研究的问题,但我只发现了一些零星的论文提到了这个问题。)


为简单起见,让我们集中讨论打包和覆盖LP。在包装的LP,我们都给出了非负矩阵。一种载体,X可行的,如果X 0X 1。我们说x最大的,如果可行的话,我们不能贪婪地增加任何分量。也就是说,如果ÿ 0ÿ 0,则X + ý是不可行的。最后,x是一个Axx0Ax1xy0y0x+yx最小最大解,如果它使所有最大解中的目标函数最小。ixi

(您可以类似地定义覆盖LP最大最小解决方案。)

最小最大解的空间是什么样的?我们如何找到这样的解决方案?找到这样的解决方案有多困难?我们如何近似这样的解决方案?谁来研究这些东西,什么才是正确的术语?


这些问题最初是由边缘控制集最小最大匹配引起的。众所周知(而且很容易看出),最小最大匹配是最小边沿支配集;相反,给定一个最小的边控制集,很容易构造一个最小的最大匹配。

因此,从本质上讲,它们是相同的问题。这两个问题都是NP难题和APX难题。有一个简单的2近似算法:任何最大匹配。

但是,它们的“自然” LP松弛看起来非常不同。如果您遇到边缘支配集问题并形成自然的LP松弛,那么您将获得覆盖LP。但是,如果您遇到寻找最小最大匹配的问题,并尝试提出LP松弛,那么您会得到什么呢?好吧,分数匹配当然是装箱LP的可行解决方案。那么最大分数匹配是这种LP的最大解,因此最小最大分数匹配是这种LP的最小最大解。:)


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您将“最大”定义为“我们无法贪婪地增加任何分量”,这听起来很像纳什均衡。这里与博弈论有隐藏的联系吗?
德里克·斯托利

xAx=1L

Ax=1

您是否熟悉瓶颈线性程序,其中minimax方面全都属于目标函数?
Mike Spivey

Answers:


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最大值和最小值:它们是帕累托最优的一种。
复杂性:我认为找到最小的最大解是NP难的。我会减少二部图中的独立支配问题(又称最小最大独立集问题)。已知该问题(更确切地说是其决策版本)是NP完全的(DG Corneil和Y. Perl,在理想图中的聚类和控制。离散应用数学9(1984)27-39)。由于二部图是理想的,因此其独立的集合多面体由集团不等式确定,二部图中的集团数是多项式。因此,我们可以为独立集合多态性显式地写下一个线性不等式Ax <= 1,x> = 0的系统。极端解对应于独立集,而极端最大解对应于最大独立集。


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PA(P)P

STAB(G)GGQSTAB(G¯)>1

PA(P)

可悲的是,我很难找到透明的解释,但是我绝不是多面体专家。希望您会发现它与手头的问题有关。

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