Optimal streaming algorithms for submodular maximization with cardinality constraints

Naor Alaluf, Alina Ene, Moran Feldman, Huy L. Nguyen, Andrew Suh

פרסום מחקרי: פרק בספר / בדוח / בכנספרסום בספר כנסביקורת עמיתים

תקציר

We study the problem of maximizing a non-monotone submodular function subject to a cardinality constraint in the streaming model. Our main contributions are two single-pass (semi-)streaming algorithms that use Õ(k) · poly(1/ε) memory, where k is the size constraint. At the end of the stream, both our algorithms post-process their data structures using any offline algorithm for submodular maximization, and obtain a solution whose approximation guarantee is 1+αα − ε, where α is the approximation of the offline algorithm. If we use an exact (exponential time) post-processing algorithm, this leads to 12 − ε approximation (which is nearly optimal). If we post-process with the algorithm of [5], that achieves the state-of-the-art offline approximation guarantee of α = 0.385, we obtain 0.2779-approximation in polynomial time, improving over the previously best polynomial-time approximation of 0.1715 due to [17]. One of our algorithms is combinatorial and enjoys fast update and overall running times. Our other algorithm is based on the multilinear extension, enjoys an improved space complexity, and can be made deterministic in some settings of interest.

שפה מקוריתאנגלית
כותר פרסום המארח47th International Colloquium on Automata, Languages, and Programming, ICALP 2020
עורכיםArtur Czumaj, Anuj Dawar, Emanuela Merelli
מוציא לאורSchloss Dagstuhl- Leibniz-Zentrum fur Informatik GmbH, Dagstuhl Publishing
מסת"ב (אלקטרוני)9783959771382
מזהי עצם דיגיטלי (DOIs)
סטטוס פרסוםפורסם - 1 יוני 2020
פורסם באופן חיצוניכן
אירוע47th International Colloquium on Automata, Languages, and Programming, ICALP 2020 - Virtual, Online, גרמניה
משך הזמן: 8 יולי 202011 יולי 2020

סדרות פרסומים

שםLeibniz International Proceedings in Informatics, LIPIcs
כרך168
ISSN (מודפס)1868-8969

כנס

כנס47th International Colloquium on Automata, Languages, and Programming, ICALP 2020
מדינה/אזורגרמניה
עירVirtual, Online
תקופה8/07/2011/07/20

הערה ביבליוגרפית

Publisher Copyright:
© Naor Alaluf, Alina Ene, Moran Feldman, Huy L. Nguyen, and Andrew Suh; licensed under Creative Commons License CC-BY 47th International Colloquium on Automata, Languages, and Programming (ICALP 2020).

טביעת אצבע

להלן מוצגים תחומי המחקר של הפרסום 'Optimal streaming algorithms for submodular maximization with cardinality constraints'. יחד הם יוצרים טביעת אצבע ייחודית.

פורמט ציטוט ביבליוגרפי