多項式時間で半正定値プログラムを解く


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線形計画法(LP)は、楕円法またはKarmarkarのアルゴリズムのような内点法を使用して、多項式時間で正確に解くことができることを知っています。それらの多項式時間分離オラクルを設計できれば、超多項式(指数)数の変数/制約を持つLPも多項式時間で解くことができます。

半正定値プログラム(SDP)はどうですか?どのクラスのSDPを多項式時間で正確に解くことができますか?SDPを正確に解決できない場合、それを解決するためにFPTAS / PTASを常に設計できますか?これを行うことができる技術的条件は何ですか?多項式時間分離オラクルを設計できる場合、多項式時間で指数関数的な数の変数/制約を使用してSDPを解決できますか?

組み合わせ最適化問題(MAX-CUT、グラフの色付け)で発生するSDPを効率的に解決できますか?因子内でしか解けない場合、定数因子近似アルゴリズム(Goemans-Williamson MAX-CUTアルゴリズムの0.878など)には影響しませんか?1+ϵ

これに関する適切な参照は非常に高く評価されます。


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実際、この方法は、一般的に凸なプログラミングのために働く
スレシュヴェンカト

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一般的なSDPを多項式時間で解けない理由は少なくとも2つあります。(1)指数関数的なサイズのSDPが存在します。(2)SDPは平方根問題の和問題をエンコードできますが、これは多項式時間で解けるとはわかっていません。
ロビンコタリ

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@RobinKothariためSDPは、通常、「多項式時間で解ける」「内の取得に置き換えられ時間多項式でOPTの(添加剤)1 / ε IIRC」。ps SDPは平方根の和をどのようにエンコードしますか?ϵ1/ϵ
スレシュヴェンカト

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@SureshVenkat:エントリ[ab; cd]。これが正の半正でd = 1であることを課します。これは、b = cおよびa> = b ^ 2を意味します。したがって、bはaの平方根によって上限が設定されます。これで、いくつかのそのようなbの合計を最大化できます。最適値は、それぞれのaの平方根の合計になります。
ロビンコタリ

回答:


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楕円法と内点法を拡張して、SDPも解くことができます。詳細については、SDPの標準テキストを参照できます。以下がその1つです。

半正定値プログラミング。VandenbergeとStephen Boyd、1996年。


素敵なリファレンスJagadish。
アリンダムパル

素敵なリファレンスも!ありがとう!SDPを解く多項式時間アルゴリズムを言うとき、アルゴリズムは最適解を正確にまたは近似的に解いていますか?
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