シンプレックスアルゴリズムの病理学的インスタンスの構造


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私が理解する限り、すべてのシンプレックスアルゴリズムの決定論的ピボットルールには、アルゴリズムが最適なアルゴリズムを見つけるために指数時間(または少なくとも多項式ではない)を必要とする特定の入力があります。通常(つまりほとんどの入力で)シンプレックスアルゴリズムはすぐに終了するため、これらのインスタンスを「病理学的」と呼びましょう。私の数学プログラミングコースから、特定のルールの病理学的インスタンスの標準的な例は高度に構造化されていたことを覚えています。私の一般的な質問は、これが特定の例のアーティファクトなのか、一般的な病理学的インスタンスの特徴なのかということです。

平滑化解析それを拡張する多項式時間アルゴリズムなどの結果は、入力の摂動依存しています---病理学的例が非常に特殊であることを示唆しています。したがって、病理学的インスタンスが高度に構造化されているという直観は、それほど遠くまで来たようには見えません。

誰もこれに関して特定の洞察を持っていますか?または、既存の作品への参照はありますか?「構造化された」とは、できる限り包括的になることを意味しますが、「構造化された」をより適切に特定する方法についての提案も役立ちます。アドバイスや参考文献は大歓迎です!


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私はあなたの質問を理解したかどうかはわかりませんが、「構造化」の反対は「ランダム」のようです。 )、おそらく、特定のピボットルールはほとんど役に立たないため、人々はその特定のピボットルールの悪い例を構築することに興味がないでしょう。
伊藤剛

あなたは尋ねていますか?固定されたピボット規則について、ランダムなインスタンスが病理学的になる確率は何ですか?すなわち、アルゴリズムの平均ケース分析?
カベ

ランダムなインスタンスが病理学的である確率を求めていません。私は本当に病理学的インスタンスがそれらに特別な構造を持っているかどうかを尋ねています。剛が指摘しているように、それが意味するものは何でも、本当に「良い」ピボットルールに制限すべきです。これをより明確にする方法に関する提案はありますか?
アルテムKaznatcheev

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多くの病理学的インスタンスは、その側面が悪意を持って混乱しているキューブであると信じていますが、記憶が完全に間違っている可能性があることを十分に前に見ました。
ピーターショー

回答:


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AmentaとZieglerは、シンプレックスの指数時間インスタンスの現在知られているすべての構造が、「変形製品」と呼ばれる特定の構造に従うことを証明しました。

変形した製品と AmentaとZieglerによるポリトープの最大の影

ただし、シンプレックスのすべての不良インスタンスがこの構造を持っていると信じる理由はないと思います。これはおそらく、研究プロセスの単なる成果物です。

  1. KleeとMintyは最初の指数時間の例を見つけました。
  2. 他の研究者は見て、クレーとミンティーのテクニックを見て、それらを他の重要なルールに拡張しました。彼らは自然に最小の抵抗の経路を取り、可能な限り密接にKlee-Mintyキューブに従いました。
  3. 誰かがピボットルールの悪い例を1つ見つけると、人々がもっと探すことを奨励することはできません。その結果、私たちが知っている悪い例はすべて同様の構造を持っています。

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私はいつも数学の質問に対する社会学的な答えが大好きです;)。答えてくれてありがとう!AmentaZiegler1996を詳しく見ていきますが、変形製品でうまく機能する96年以降の結果をご存知ですか?80年代のバージョン[ stanford.edu/group/SOL/reports/OR-80-27.pdf ] でさえ、変形製品の構築の克服に言及しているNorman Zadehの論文(1980年と2009年)を見つけました。
アルテムKaznatcheev

「変形製品」は、ニーナとグンターが正式化する何十年も前のLPコミュニティで明らかに直感的な概念でした。確かに、それはクリーミンティーキューブの正確な説明です!
ジェフ

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「抽象キューブ」のランダムエッジのMatoušekとSzaboの指数下限も参照してください。これは、AmentaとZieglerの変形製品の組み合わせのいとことして見ることができます。portal.acm.org
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