多年来,确定有向图的多代理途径的计算复杂性一直是一个空旷的问题。对于无方向的图,可以在多项式时间内确定可溶性,如八十年代所示。此外,最近已经证明,在多项式时间内可以解决有向图的特殊情况。在本文中,我们表明问题在一般情况下是NP-HARD。另外,一些上限得到了证明。
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在分配的图表上,多代理探路(MAPF)的问题在于为多种代理寻找路径,避免碰撞。已知找到最小长度的解决方案是NP-固定的,并且计算时间随着试剂的数量而呈指数增长。但是,在工业应用中,重要的是要在随着代理数量多一项生长的时期找到可行的次优溶液。这种算法存在于无向和双连接的有向图。我们的主要贡献是将这些算法概括为更加牢固连接的有向图的情况。特别是,给定至少两个孔的MAPF问题,我们提出了一种算法,该算法可检查线性时间相对于节点数量的可行性,并在多项式时间内提供可行的解决方案。
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最近关于Littmann的报告[Comment。 ACM'21]概述了学术同行评论中勾结环的存在和致命影响。我们介绍和分析了问题周期的审查,该审查旨在找到审查任务,没有以下勾结戒指:一系列审稿人员每次审查下一个审阅者在序列中撰写的文件(与最后审查员审查一篇论文第一个),从而创建一个审查周期,每个审界者都提供了有利的评论。因此,该循环中的所有文件都有很大的接受机会与各自的科学优点无关。我们观察到,使用标准线性编程方法计算的审核分配通常允许许多短审查周期。在消极方面,我们表明,在各种限制性案件中,无期临时审查是NP - 困难(即,当每个作者有资格审查所有论文时,人们想要防止作者互相审查或他们自己的论文或每篇作者何时审查只有一篇论文,只有有资格审查几篇论文)。在积极的方面,除了其他方面,我们表明,在一些现实的设置中,没有任何审查周期的分配总是存在。这一结果也引发了用于计算(加权)自由审查任务的有效启发式,我们在实践中表现出优良的品质。
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当考虑$ N $标记的机器人的运动计划时,我们需要通过一系列平行,连续的,无碰撞的机器人运动来重新布置给定的启动配置为所需的目标配置。目的是在最短的时间内达到新配置;一个重要的约束是始终保持群体连接。以前已经考虑过这种类型的问题,最近值得注意的结果可实现不一定连接的重新配置:如果将起始配置映射到目标配置,则需要最大的曼哈顿距离$ D $,则总体时间表的总持续时间可以是限制为$ \ Mathcal {O}(d)$,这是最佳选择的恒定因素。但是,只有在允许断开连接的重新配置或用于缩放的配置(通过将给定对象的所有维度通过相同的乘法因子增加到相同的乘法因子增加)时,才能实现恒定拉伸。我们通过(1)建立$ \ omega(\ sqrt {n})$的下限来解决这些主要的开放问题可以实现重新配置。此外,我们表明(3)决定是否可以实现2个制造物,而可以检查多项式时间是否可以实现1个制造pan。
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我们考虑将每个代理分配一个项目时改革无嫉妒的匹配的问题。给定无嫉妒的匹配,我们考虑一个操作,将代理商与代理人首选的未分配项目交换,从而导致另一种无嫉妒的匹配。我们尽可能地重复此操作。我们证明,由此产生的无嫉妒匹配是唯一确定的,可以在选择初始嫉妒的匹配下进行选择,并且可以在多项式时间中找到。我们称之为由此产生的匹配,是一个不正确的嫉妒的匹配,然后我们研究了最短的序列,以从最初的无嫉妒匹配中获得无嫉妒的嫉妒匹配。我们证明,即使每个代理最多接受四个项目,最短的序列在计算上也很难获得,并且每个项目最多都被三个代理所接受。另一方面,当每个代理最多接受三个项目或最多两个代理接受每个项目时,我们给出多项式时间算法。还讨论了不可Ximibibibibibibility和固定参数(IN)的障碍性。
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伊瓦玛(Iwama)引入的命中公式是一类不寻常的命题CNF公式。它们的可满足性不仅可以在多项式时间内确定,而且甚至可以以封闭形式计算其模型。这与其他多项式定义类别形成鲜明对比,这些类别通常具有基于回溯和分辨率的算法,并且模型计数仍然很难,例如2-SAT和HORN-SAT。但是,那些基于分辨率的算法通常很容易地暗示着在分辨率复杂性上的上限,这对于达到公式而缺少。击中公式难以解决吗?在本文中,我们采取了第一步,回答这个问题。我们表明,击中公式的分辨率复杂性由Kullmann和Zhao首先研究的所谓不可约合的击球公式主导,这些配方不能由较小的击球公式组成。但是,根据定义,很难构建大型不可理解的击中公式。甚至还不知道是否存在无限的许多。基于我们的理论结果,我们在Nauty软件包之上实施了有效的算法,以列举所有不可约14个条款的不可约束的击中公式。我们还通过将已知的SAT编码用于我们的目的来确定生成的击中公式的确切分辨率复杂性。我们的实验结果表明,击中公式确实很难解决。
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在多代理路径查找(MAPF)中,任务是从其初始位置找到多个代理的非冲突路径,以给定单个目标位置。 MAPF表示经常通过启发式搜索解决的古典人工智能问题。基于搜索的技术的重要替代方案是将MAPF编译为不同的形式主义,例如布尔满足性(SAT)。基于SAT的基于SAT的方法将SAT求解器视为外部工具,其任务是返回输入MAPF的布尔模型的所有决策变量的分配。我们在本短文中存在一种名为DPLL(MAPF)的新型编译方案,其中相对于MAPF规则的判定变量的部分分配的一致性检查直接集成到SAT求解器中。该方案允许在SAT求解器和一致性检查程序同时协同工作以创建布尔模型并搜索其令人满意的分配来进行更远的自动编译。
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两种尺寸的模块化机器人的良好理论模型是边缘连接的方形模块配置,可以通过所谓的滑动移动重新配置。 Dumitrescu和Pach [图形和Combinatorics,2006]证明,始终可以将N $ Squares的一个边缘连接配置重新配置为任何其他使用$ O(n ^ 2)$滑动移动,同时保持配置连接每时每刻。对于某些配置,重新配置可能需要$ \ omega(n ^ 2)$滑动移动。然而,可能就足够较少。我们证明它是难以最小化给定对边缘连接配置的滑动移动的数量。在正面,我们呈现收集和紧凑,一个输入敏感的就地算法只需要$ O(\ bar {p} n)$ slide移动,将一个配置转换为另一个配置,其中$ \ bar {p} $两个边界框的最大周边。正方形仅在边界盒内移动,除了可以通过与边界框相邻的位置移动的时间最多的一个正方形。 $ O(\ bar {p} n)$绑定永远不会超过$ o(n ^ 2)$,并且在只需$ n $和$ \ bar {p} $ 。我们的算法建立在基本原理上,可以有效地转换模块化机器人的良好连接的组件。因此,我们迭代地提高配置内的连接,最终到达一个固体$ xy $-monotone组件。我们实施了聚集&紧凑,并通过实验进行了比较了Moreno和Searist的原始修改,Dumitrescu和PACH算法(MSDP)的[Eurocg 2020]。我们的实验表明,在所有类型的方形配置上,聚集和紧凑始终如一地优于MSDP。
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在观察性研究中,经常遇到有关存在或缺乏因果边缘和路径的因果背景知识。由于背景知识而导致的马尔可夫等效dag的子类共享的指向边缘和链接可以由因果关系最大部分定向的无循环图(MPDAG)表示。在本文中,我们首先提供了因果MPDAG的声音和完整的图形表征,并提供了因果MPDAG的最小表示。然后,我们介绍了一种名为Direct Causal子句(DCC)的新颖表示,以统一形式表示所有类型的因果背景知识。使用DCC,我们研究因果背景知识的一致性和等效性,并表明任何因果背景知识集都可以等效地分解为因果MPDAG,以及最小的残留DCC。还提供了多项式时间算法,以检查一致性,等效性并找到分解的MPDAG和残留DCC。最后,有了因果背景知识,我们证明了一个足够且必要的条件来识别因果关系,并且出人意料地发现因果效应的可识别性仅取决于分解的MPDAG。我们还开发了局部IDA型算法,以估计无法识别效应的可能值。模拟表明因果背景知识可以显着提高因果影响的识别性。
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我们介绍了一个多功能代理商的投票模型。这种型号概述了液体民主的两个方面:首先,代理商的代表团可以使用多个其他代理商的投票来确定自己的投票 - 例如,代理商的投票可能对应于可值得信赖的代理人票数的大多数结果;其次,代理商可以在多个代表团上提交排名,以便在他们的首选代表团参与周期时可以使用备份代表团。本文的主要焦点是解开程序的研究,使从代理商处收到的代表团投票转变为直接投票的概况,从中可以通过使用标准投票规则来确定获胜的替代方案。我们提出并研究了六个这样的解开程序,两个基于优化和四种使用贪婪的方法。我们研究了算法和公理性质,以及我们解开程序的相关计算复杂性问题,以针对药剂可以提交的选票类型的不同限制。
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在多代理路径查找(MAPF)问题中,一组在图表上移动的代理必须达到其自身各自的目的地,而无需间间冲突。在实用的MAPF应用中,如自动仓库导航,偶尔有数百个或更多代理商,MAPF必须在终身基础上迭代地解决。这种情景排除了离线计算密集型最佳方法的简单调整;因此,可扩展的子最优算法用于此类设置。理想的可扩展算法适用于可预测计算时间的迭代方案和输出合理的解决方案。对于上述目的,在本研究中,提出了一种具有回溯(PIBT)的优先级继承的新型算法以迭代地解决MAPF。 PIBT依赖于适应性优先级方案,专注于多个代理的相邻运动;因此它可以应用于若干域。我们证明,无论其数量如何,当环境是图形时,所有代理都保证在有限的时间内达到目的地,使得所有相邻节点属于一个简单的周期(例如,双绞线)。实验结果涵盖了各种场景,包括真正的机器人演示,揭示了所提出的方法的好处。即使用数百种代理商,PIBT也会立即产生可接受的解决方案,可以解决其他事实上MAPF方法的大型情况。此外,PIBT在运行时和解决方案质量的自动化仓库中的传送包中的迭代方案上占据了现有方法。
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我们从逻辑和公式大小方面概念化了解释性,在非常一般的环境中给出了许多相关的解释性定义。我们的主要兴趣是所谓的特殊解释问题,旨在解释输入模型中输入公式的真实价值。解释是一个最小尺寸的公式,(1)与输入模型上的输入公式一致,(2)将所涉及的真实价值传输到全球输入公式,即每个模型上。作为一个重要的例子,我们在这种情况下研究了命题逻辑,并表明在多项式层次结构的第二级中,特殊的解释性问题是完整的。我们还将在答案集编程中提供了此问题的实施,并研究了其与解释N-Queens和主导集合问题的答案有关的能力。
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已被广泛提出规范作为一种协调和控制多助理系统(MAS)的代理活动的方式。规范指定代理人应遵循的行为以实现MAS的目标。然而,实现特定系统目标的设计规范可能是困难的,特别是当没有所说的系统目标的语言之间没有直接链接以及可以表达规范的语言时。在本文中,我们考虑从代理行为的痕量痕量综合综合标准的问题,其中每条迹线都标记了该行为是否满足系统目标。我们表明规范合成问题是NP完整的。
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该注释有三个目的:(i)我们提供了一个独立的说明,表明在可能的(PAC)模型中,连接性查询无法有效地学习,从而明确注意这一概念阶级缺乏这一概念的事实,多项式大小的拟合属性,在许多计算学习理论文献中被默认假设的属性;(ii)我们建立了强大的负PAC可学习性结果,该结果适用于许多限制类别的连接性查询(CQ),包括针对广泛的“无循环”概念的无孔CQ;(iii)我们证明CQ可以通过会员查询有效地学习PAC。
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本文收集了提交给核心挑战2022的求解器和ISR实例的所有描述。
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本文介绍了经典懒惰的概率路线图算法(Lazy PRM)的修订,该算法是由配对PRM和一种新颖的分支和切割(BC)算法产生的。切割是动态生成的约束,这些约束在PRM选择的几何图上施加的最低成本路径。削减消除无法映射到满足适当定义运动学约束的平滑计划中的路径。我们通过在最低成本路径中将花键拟合到顶点来生成候选平滑计划。使用最近提出的算法对计划进行了验证,该算法将它们映射到有限的痕迹中,而无需选择固定的离散步骤。痕量元素准确地描述了计划交叉约束边界何时模拟算术精度。我们使用我们最近提出的谷仓基准的方法评估了几个计划者,我们报告了方法可扩展性的证据。
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This paper presents a new approach for analyzing and identifying potentially useful generalized plans. It presents a new conceptual framework along with an algorithmic process for assessing termination and reachability related properties of generalized plans. The presented framework builds upon classic results on the analysis of graphs to decompose generalized plans into smaller components in a novel algorithm for conducting a hierarchical analysis for termination of arbitrary generalized plans. Theoretical analysis of the new framework establishes soundness of the presented algorithms and shows how it goes beyond existing approaches; empirical analysis illustrates the scope of this approach. Our analysis shows that this new approach can effectively identify termination for a significantly larger class of generalized plans than was possible using existing methods.
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在原因指导的非循环图(DAG)的结构学习问题中出现的良好研究挑战是,使用观测数据,一个人只能将图形到“马尔可夫等价类”(MEC)。剩余的无向边缘必须使用干预率定向,这可以在应用中执行昂贵。因此,最小化了全面定向MEC所需的干预次数的问题已经得到了很多最近的关注,并且也是这项工作的重点。我们证明了两个主要结果。第一个是一种新的通用下限,在任何算法(无论是主动或被动)需要执行的原子干预次数,以便定向给定的MEC。我们的第二个结果表明,这一界限实际上是可以定位MEC的最小原子干预措施的两个大小的因素。我们的下限比以前已知的下限更好。我们的下限证明是基于CBSP订购的新概念,这是没有V-Surructure的DAG的拓扑排序,并满足某些特殊属性。此外,在综合图上使用模拟,并通过赋予特殊图家庭的示例,我们表明我们的界限往往明显更好。
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Wien \ \'inst,Bannach和li \'Skiewicz(AAAI 2021)最近给出了一种用于计算马尔可夫等效类中定向无环形数量数量的多项式精确算法。在本文中,我们考虑了更一般的问题当某些边缘的方向也固定时,计算马尔可夫等效类中有向无环的数量的数量(例如,在部分可用的介入数据时会出现此设置)。从理论上讲,复杂性。相比之下,我们证明了问题在有趣的一类实例中仍然可以解决,它是通过确定``固定参数tractable''。特别是,我们的计数算法在时间范围内运行。多项式在图的大小中,其中多项式的程度\ emph {not}取决于提供的附加边数作为输入的数量。
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重新配置图中的两个最短路径意味着通过一次改变一个顶点来修改一个最短的路径,使得所有中间路径也是最短路径。这个问题有几个自然应用,即:(a)改造道路网络,(b)在同步多处理设置中重新排出数据包,(c)运输集装箱存货问题,以及(d)列车编组问题。在作为图形问题的建模时,(a)是最常规的情况而(b),(c)和(d)是对不同图形类的限制。我们表明(a)是棘手的,即使对于问题的轻松变体也是如此。对于(b),(c)和(d),我们提出了有效的算法来解决各自的问题。我们还将问题概括为当最多$ k $(对于固定整数$ k \ geq k \ ge $ k \ geq 2 $)一次连续的顶点一次可以一次更改。
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