Yoshio Okamoto
Yoshio Okamoto
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離散最適化基礎論 (第14回 (最終回)) 多項式時間近似スキーム 2025年1月28日
電気通信大学大学院情報理工学研究科情報・ネットワーク工学専攻
岡本 吉央
dopal.cs.uec.ac.jp/okamotoy/lect/2024/sched/
離散最適化基礎論 (ジョブ・スケジューリングのアルゴリズム)
40:22 授業の中で説明をとばしてしまったところを補足します.
18ページ目の「J(short)に対する近似値 ≦ J(short)に対する最適値 + 2εT/5」という不等式が成り立つ理由を説明します (証明します).
短いジョブの処理時間の総和をSとします.SをεT/5で割って,その商をq,余りをrとします (つまり,S = q(εT/5) + r).アルゴリズムでは,処理時間が ε
T/5であるq個のジョブをm個の機械に最適に割り当てて,その後で,q個のジョブに対応させて,元の短いジョブを割り当てました.
まず,J(short)に対する最適値の下界を与えます.処理時間の総和がSであるジョブをm個の機械に割り当てるので,J(short)に対する最適値はS/m以上です.このとき,S/m = (qεT/5 + r)/m ≧ (q εT/5)/m が成り立つことに注意します.
アルゴリズムでは,まずq個の仮想的なジョブ (処理時間は ε
T/5) をm個の機械に最適に割り当てるので,その時点の完了時刻は [q/m] εT/5 です ([.] は小数点以下切り上げを表します).そして,その後で短いジョブに置き換えますが,その置き換えによって,完了時刻は高々εT/5だけ増えます.したがって,J(short)に対する近似値は ([q/m]+1)εT/5 以下です.さらにこれは (q/m + 2)εT/5 以下です.
一方で,J(short)に対する最適値は S/m 以上ですが,これは (qεT/5)/m = (q/m)εT/5 以上だと上で確認しました.そのため,J(short)に対する近似値は,最適値 + 2εT/5以下であることになります.これで説明 (証明) を終わります.
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ความคิดเห็น

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 8 วันที่ผ่านมา

    40:22 の辺りで忘れてしまったといった不等式の証明は説明欄 (概要欄) に書きましたので,そちらをご参照ください.

  • @shashanktripathi9875
    @shashanktripathi9875 หลายเดือนก่อน

    Love from India 🇮🇳

  • @じじい-w8w
    @じじい-w8w 2 หลายเดือนก่อน

    ありがとうございます。統計学を勉強中の身で、数式ばかりでナニコレ状態でしたが、オートマトンは知っていたので、数式が表していることのイメージができました。

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 2 หลายเดือนก่อน

    52:13 56:00 「なぜ?」の説明は次の補足動画に載せました.つまってしまい,すみません.th-cam.com/video/VFZXkI2oZ1A/w-d-xo.html

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 3 หลายเดือนก่อน

    補足 (修正) 42:17 「EDDの最大納期遅れ」と書いてあるのは「EDDの最大納期ずれ」と読み直してください.この囲みが後で現れるときも同様です.口頭でも混乱していますが,今回は「納期遅れ」を扱っていないので,そういっている場合は全部「納期ずれ」だと思ってください. 51:51 Moore-Hodgsonのアルゴリズムでは,「1. EDD順でジョブを処理しようとする」という「しようとする」をした瞬間に,そのジョブは「仮に間に合うジョブ」としていると見なしてください.そして,納期に間に合わない場合は,それも含めて最大処理時間のジョブを遅れるジョブとします.実際,次のページの例ではそうなっています.

  • @下水道-x7o
    @下水道-x7o 10 หลายเดือนก่อน

    どうでもいい話ですが、このメンガーさんはKarl Mengerさんで、お父さんはCarl Mengerさんだそうです。

  • @下水道-x7o
    @下水道-x7o 10 หลายเดือนก่อน

    グラフの直積のところで double the points again!を思い出しました

  • @gngy-vw6rj
    @gngy-vw6rj ปีที่แล้ว

    素晴らしい講義でした。Edmondsのblossom algorithmの原論文を読もうとして挫折していましたが、再度挑戦してみたいと思います。

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio ปีที่แล้ว

    55:42 → この辺りから音声が消えていますが,その後で復帰して,音声が消えていた部分の内容は音声付きで説明されます.その点,ご了承ください. 56:58 → ここから音声が復帰します. なお動画中では編集するかもしれないと言っていますが,編集は行っておらず,いわゆる「撮って出し」になっています.よろしくお願いします.

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio ปีที่แล้ว

    訂正 1:19:51 例1において「=1」は誤りで,正しくは「=0」です. 1:27:45 例3の解答例において「43」と書いてあるところはすべて「41」が正しい数値です.つまり,答えも「x=43」ではなく「x=41」が正しいものとなります.

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio ปีที่แล้ว

    半年ほど「公開」にし忘れていました.すみません.

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 2 ปีที่แล้ว

    18:04 このページ (14ページ) において,「(√(5) - 1)/2」と書かれている部分はすべて「(1-√(5))/2」が正しいです.ここで訂正します.すみません.

  • @tchappyha4034
    @tchappyha4034 2 ปีที่แล้ว

    素晴らしい講義動画を公開していただきありがとうございます。特にユークリッドの互除法の計算量についての話が面白かったです。次回が楽しみです。 55:38 先生が今回の講義では(簡単だから?)省略された箇所について、私は以下のように考えました。もしかしたら間違っているかもしれませんが。 bをn以下の任意の自然数として固定する。 (1) b=0のときには、max_{a≧1} {gcd(a, b)の実行で出力されるGの数} = 1 (2) bが1以上n以下の自然数のときには、max_{a≧1} {gcd(a, b)の実行で出力されるGの数}は、 1 + (gcd(b, 0)の実行で出力されるGの数)、 1 + (gcd(b, 1)の実行で出力されるGの数)、 … 1 + (gcd(b, b - 1)の実行で出力されるGの数) のうち最大の数に等しい。 (1), (2)どちらの場合も、max_{a≧1} {gcd(a, b)の実行で出力されるGの数}は有限。 よって、max_{a≧1, b≦n} {gcd(a, b)の実行で出力されるGの数}も有限。

    • @okamoto7yoshio
      @okamoto7yoshio 2 ปีที่แล้ว

      ありがとうございます.ご指摘のとおりの考え方で,g_nが確かに定義されることが言えます.

    • @tchappyha4034
      @tchappyha4034 2 ปีที่แล้ว

      @@okamoto7yoshio ありがとうございました。

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 2 ปีที่แล้ว

    訂正があります. 1:02:52 ここに書かれている性質は正しいですが,証明が正しくありません.正しくするためには,KG((k-2)g, (k-2)(g-1)/2)を考えればよいです. 1:04:52 正しくない元凶は,χ(KG(n, k)) = n-2k+1 という正しくない等式を使ってしまったからです.正しい等式はχ(KG(n, k)) = n-2k+2です. 1:11:46 そのため,ここに挙げる例も間違っています.G1 = K3 としたとき,証明に基づいてG2, G3, G4を構成すると,正しくは,G2 = KG(10, 4), G3 = KG(21, 9), G4 = KG(36, 16) となります.

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 3 ปีที่แล้ว

    スライド21ページと26ページの図は間違っています.すみません.正しい図については修正した講義スライドをご覧ください.

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 3 ปีที่แล้ว

    スライド21ページと26ページの図は間違っています.すみません.正しい図については修正した講義スライドをご覧ください.

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 3 ปีที่แล้ว

    1:05:10 仮定より「i(KG(n,k)) > i(KG(n',k'))」となるのは誤りで,正しくは「i(KG(n,k)) < i(KG(n',k'))」となります. 1:06:12 非準同型補題で,「i(G) ≦ i(H)」は誤りで,正しくは「i(G) ≧ i(H)」です.すみません.

  • @hayamizu
    @hayamizu 3 ปีที่แล้ว

    岡本さんご無沙汰しております,早水です!TH-camの講義動画を拝見しました(チャンネル登録しました!).私のほうもちょうど今週TH-camで平面グラフに関する講義をする予定なので大変有益でした. 21:41 のplanarity.net はリンク切れ?なのか少なくとも私は使えなかったのですが www.jasondavies.com/planarity/ は使えました.こんなサイトがあるんですね,私の授業でも紹介させていただこうと思います.日本地図の塗り絵など有用な画像がてんこ盛りのスライドで,Creative Commons Attribution licence (reuse allowed)とのことですので,もしも部分的に使わせて頂く場合はお名前と出典URLを明記したうえで活用させていただきます.よろしくお願いいたします.

    • @okamoto7yoshio
      @okamoto7yoshio 3 ปีที่แล้ว

      早水先生,ありがとうございます.planarity.netはflashを使っていたので,うまく動かないかもしれません.そこにiOS Appもあると思いますが,それは動くかもしれません (私は試していません).講義資料については適当にお使いください.

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 3 ปีที่แล้ว

    1:06:22 ここで説明している重みの付け方だと,「最大重みマッチング」ではなく,「最大重み最大マッチング」,つまり,最大マッチングの中で最も重みが大きいものを見つける必要があります.その意味で,ここの説明は不正確です.すみません.ただ,別の重みの付け方をすれば,「最大重みマッチング」を考えるだけで済みます.

  • @tchappyha4034
    @tchappyha4034 3 ปีที่แล้ว

    Hopcroft - Karpのアルゴリズムの計算量について非常に分かりやすい証明・説明でした。以前、HopcroftとKarpがこのアルゴリズムを発表したわずか6ページ半の論文が読み切れなかったのですが、この講義動画を見終わった今は読み切れると思います。HopcroftとKarpは、講義で説明していただいたようないくつかの議論の末に、よく最後まで証明し切ったなーと感動しました。

  • @tchappyha4034
    @tchappyha4034 3 ปีที่แล้ว

    今回の講義も非常に分かりやすかったです。後半のHopcroft - Karpのアルゴリズムのアイディアも非常に分かりやすかったです。なぜHopcroft - Karpのアルゴリズムが速いのかの理由がよく分かりました。次の講義動画である「第3回補足」は難しいだろうと思いますが、何とか理解したいと思います。

  • @tchappyha4034
    @tchappyha4034 3 ปีที่แล้ว

    驚くほど分かりやすい講義でした。弱双対性、強双対性という考え方を表に出さずに説明している本しか読んだことがなかったのですが、弱双対性、強双対性という考え方により、ややこしい議論がスッキリすると思いました。エレガントな講義をありがとうございました。

  • @tchappyha4034
    @tchappyha4034 3 ปีที่แล้ว

    このような日本語での講義動画を待っていました。完全な初心者向けのアルゴリズムの本には載っていない内容を、マッチングに絞って解説してくださるというのがいいと思いました。43:19 このあたりの解説が非常に興味深く、次回以降の講義を見るのが楽しみです。Hopcroft - Karpのアルゴリズムには興味があるので特に楽しみです。

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 3 ปีที่แล้ว

    55:50 「Q4」とあるのは「Q5」の間違いです.すみません.

  • @xiangchen8453
    @xiangchen8453 3 ปีที่แล้ว

    Hello, Mr. Okamoto, how could I get the lecture notes and PPT of your lecture? こんにちは、岡本先生、どうすれば講義ノートと講義のPPTを入手できますか。ありがとうございました。

    • @okamoto7yoshio
      @okamoto7yoshio 3 ปีที่แล้ว

      The lecture slides are available at the course webpage. dopal.cs.uec.ac.jp/okamotoy/lect/2020/comp/

    • @xiangchen8453
      @xiangchen8453 3 ปีที่แล้ว

      Thank you very much.

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 4 ปีที่แล้ว

    1:20:27 (スライド31ページ):下に手で書いてある「9/100」は間違いで,正しくは「91/100」です.図は合ってます.すみません.

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 4 ปีที่แล้ว

    16:54 (スライド14ページ):「+X_S」は間違いで,正しくは「-X_S」です.すみません.

  • @okamoto7yoshio
    @okamoto7yoshio 4 ปีที่แล้ว

    訂正があります.混乱してしまい,すみません. 0:31:33 ・「IF x3 = 0 THEN x0 := 1 ELSE x0 := 0」を「IF x3 = 0 THEN x0 := 0 ELSE x0 := 1」に修正. 1:16:59 ・「isHalting(x1, x2) = 1」のままで正しいです. 1:26:20 ・ここも「isHalting(x1, x2) = 1」のままで正しいです.