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cs.GT · cs.DS
说明级联位置拍卖中的因子6期望真实机制
简介该论文研究广告位置拍卖:广告主需分配到不同位置并决定展示顺序,而用户在级联行为下,前面的点击会使后面的位置无法被看到。作者提出一个多项式时间随机化机制,在任意公开的点击概率下实现因子6的福利近似,并在期望意义上满足真实竞价。
看点首次同时实现级联位置拍卖的常数近似福利与真实性,通过矩阵分解和校准衰减构造,理论结果有实质突破。
Qiuyu Chen, Baao Xie
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math.CO · cs.DM · cs.IT
说明极值对角相干二进制码:缩短汉明核、深洞与64卦
简介论文研究与易经六十四卦相容的二进制码,证明长度为6、维数为3、最小距离为3的码与三爻卦的双重结构相交至多四个码字,并确定恰有两个码达到该界,其中之一是缩短汉明码。作者还定义了对角相干码与极值对角相干码,给出其数量、最小距离、覆盖半径等性质,并提出三个开放问题。
Jon-Lark Kim
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cs.IT · math.IT
说明Langberg-Médard 猜想的证明:关于网络编码与分数路由能力的一个结论
简介该论文讨论多单播网络中网络编码与分数路由的能力边界。作者证明了 Langberg-Médard 猜想:若有向网络中各源以相同速率传输独立消息且编码可使每个目的地恢复全部消息,则将各弧替换为等容量无向边后,分数路由可同时以相同速率把每个源的消息送达指定目的地。作者还给出无向网络中同时单位速率分数路由成立的充要割容量条件。
看点解决了多单播网络编码与分数路由之间边界的长期未决猜想,给出割容量充要条件,证明严格完整,影响网络编码理论。
Sirui Liu, Zongpeng Li, Baochun Li
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cs.DC
说明加速 Log-Sum-Exp:在显存墙上做内核融合,在算力墙上做整数运算
简介论文针对机器学习中常用的 Log-Sum-Exp(LSE)函数在 GPU 和 CPU 上计算效率低的问题,提出两个可直接替换的内核:FuseLSE 为单次遍历的融合内核,在 GPU 的特殊函数单元上计算 exp 与 log;IntLSE 则在 CPU 上以近似整数运算替代 LSE 计算。实验显示,两者在 GPU 上小规模负载下比 PyTorch 快约 10 到 11 倍,大规模时约快 6 倍;在 CPU 上 IntLSE 比 FuseLSE 快约 3 到 6 倍。
Lingyun Yao, Martin Andraud, Niki Loppi 等
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cs.IT · math.CO · math.IT
说明证明 Langberg-Médard 多单播猜想
简介该论文针对有向网络中多个发送方与接收方的多单播问题作出证明。在每个发送方到对应接收方存在足够多的弧不相交有向路径的条件下,作者证明其底层无向网络在单位容量下存在可行的多流。这一结论证实了 Langberg 与 Médard 于 2009 年提出的多单播猜想。
看点证明了Langberg与Médard提出的多重单播猜想,解决了一个公认的未决问题,证明严格完整,对网络编码与多流理论影响较大。
Kai Cai, Guangyue Han, Mengxi Yang 等
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cond-mat.stat-mech · cs.IT · math.IT
说明非平衡态的分布统计:用于随机概率分布的参考建模框架
简介本文为受约束的随机概率分布建立参考建模框架,将Crooks的超系综方法推广,在类别分布的单纯形上构造最大不确定性的Jaynes先验。研究重点是平均能量和香农熵等约束,并考察由此得到的平均及众数微观态分布、随机分布的期望自由能等非平衡性质。该框架在香农熵最大时退化为玻尔兹曼-吉布斯统计,并用于比较超统计准平衡模型、生成随机非平衡稳态及贝叶斯推断。
Harrison Hartle, Aanjaneya Kumar, David H. Wolpert
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cs.AR · cs.DC · cs.OS
说明将加速器视为一等计算单元的操作系统支持:异构系统中的 MEERKAT 框架
简介论文指出,现有操作系统(如 Linux)把硬件加速器当作外设,导致软件开销抵消加速收益。作者构建了基于 FPGA 的 MEERKAT 框架,研究并缓解四类开销,包括虚拟内存感知通信、轻量调用接口、中断策略自适应和加速器感知调度器。实验显示通信最多快 260 倍,实际运行时间提升 2 至 6 倍,并认为应将加速器视为一等计算资源。
看点提出把加速器视为一等计算单元的OS支持,并通过FPGA框架量化四类O/S开销及缓解技术,实验覆盖通信、调度等方面,影响面主要在异构系统研究领域。
Mohammad Shahidzadeh, Lesley Shannon
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cs.IT · math.IT
说明基于波导的收缩天线系统在移动窃听者下的物理层安全遍历保密速率分析与优化
简介本文研究移动窃听者存在时,波导型收缩天线系统的物理层安全问题。在已知合法用户位置、仅掌握窃听者位置统计信息的条件下,分析高斯信号与有限字符集信号下的遍历保密速率。由于精确表达式难以求得闭式,作者利用Jensen不等式推导出闭式上界,用于天线位置优化,无需大量蒙特卡洛仿真。数值结果表明该上界较紧,且有限字符集信号在高信噪比下会出现保密速率饱和。
Amit Agarwal, Susmita Sain, Keshav Singh 等
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cs.GT · econ.TH · math.OC
说明排队系统中服务深度与优先级的联合设计
简介本文研究AI辅助服务系统中,服务方如何为每项任务同时决定处理深度和优先级。处理越深,输出质量越高,但占用服务器时间更长、拥堵加剧。作者在单服务器排队模型中以社会福利最大化为目标,给出集中式最优策略的刻画,并分析在客户延迟敏感度为私有信息时,定价机制与集中式最优之间存在的福利差距。
Adam N. Elmachtoub, Yash Kanoria, Jonathan Y. Tan
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cs.DB · cs.DC
说明Nemo:面向存储分离型OLTP数据库的高效缓存与索引下推方案
简介存储分离型数据库把计算与存储解耦,但网络往返和整页传输带来瓶颈。本文提出Nemo,将索引下推到存储端,计算端仅缓存热点记录,并用树形记录缓冲统一缓存与缓冲,同时缓存负向查找结果,还提供不依赖存储端数据布局的幻读保护。实验显示,在正向点查询上,Nemo相比页式B+树和2-Tree分别最高快11.42倍和2.97倍。
Wenjie Hu, Xinjing Zhou, Zhihan Guo 等
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cs.GT
说明超越功利主义视角的最优投票规则
简介本文研究投票规则的质量,以所选出备选方案的社会福利来衡量。作者把以往关于功利主义福利的结论推广到幂均值福利族(包括功利主义、纳什和平等主义福利),指出在该族中,确定性位置计分规则在期望社会福利上渐近最优,并刻画了其在一类广泛效用分布下的形式。文中还显示,在随机化位置计分规则中,简单多数制(plurality)对所有幂均值都能唯一最大化期望社会福利。
Ben Armstrong, Nicholas Mattei
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cs.DC
说明LooseLeaf:为计算型笔记本启用无服务器 GPU
简介计算型笔记本通常在整个会话期间独占一块 GPU,但 GPU 只在单元格执行时工作,其余时间闲置。本文提出 LooseLeaf,一个面向交互式笔记本的无服务器 GPU 平台,为每个单元格计算其所需的最小变量和依赖包,并在用户编辑时预先准备工作节点,使 GPU 可在每个单元格后释放。论文称在 5000 个真实笔记本上的分析显示这些闭包较小。
Yusen Wu, Tingfeng Lan, Benjamin Carver 等
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cs.GT
说明网络系统中降低波动性的定向干预(第一部分:特质冲击)
简介论文研究如何在网络系统中设计最优干预,以最小化总体波动性,适用于网络博弈、生产网络和观点动态等线性网络均衡模型。作者先给出一种网络中心性指标,决定单个节点冲击的方差对系统总波动的放大程度,并在特定情形下可化为Katz-Bonacich、循环和集中度中心性。在预算约束下,规划者可削弱节点冲击,论文给出解析解,其结构呈注水式:预算少时集中于某些节点,预算增加则覆盖更多节点。论文还研究了面对最坏情形冲击方差的稳健版本,并同样给出注水式解。
Luca Damonte, Leonardo Cianfanelli, Giacomo Como 等
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math-ph · cs.IT · math.IT
说明随机量子态上相对熵的方差:衡量相对熵围绕其平均值的波动程度
简介本文研究在希尔伯特-施密特系综和布雷斯-霍尔系综下,随机量子态之间相对熵的方差,以刻画其围绕平均值的波动。作者给出了来自同一系综以及来自两个不同系综的独立态之间相对熵方差的精确结果。结果表明,在所考虑的极限情形下,平均相对熵具有典型性。计算中除矩阵层面的运算外,还借助带状多项式引入了系综的本征值关联函数。
Linfeng Wei, Lu Wei
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cs.IT · cs.SY · eess.SY
说明带量子辅助面选择的多面体可重构智能表面,用于均匀覆盖
简介该论文研究多面体可重构智能表面(RIS)如何为移动用户提供更均匀的覆盖,并考虑离散相位控制、安装误差和用户移动等实际问题。作者将面选择子问题转化为二次无约束二值优化(QUBO)问题,并给出增益损失的闭式界。仿真结果显示,相比STAR面板,该结构将垂直平面面板的盲区比例从77%降至0.3%,最小速率提高34%。模拟退火在95%的情况下找到最优解,而量子近似算法未能做到。
Noha Hassan, Halim Yanikomeroglu
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cs.DC
说明论延迟最优的时间戳对象实现
简介时间戳对象(TS)提供一个返回严格递增整数的操作,常用于分布式算法中给操作排序。论文研究在异步消息传递系统中,TS 实现的最大容错能力与最小延迟(以最坏情况消息延迟衡量),涵盖崩溃故障以及有无数字签名的拜占庭故障。作者给出了下界和算法,确定各类故障下的最优容错数,并在除一种情况外确定了最优延迟。文中还提出了一种新的下界证明技术,称为循环链论证。
看点提出新的循环链证明技术,并确定各类故障下时间戳对象的最优韧性与延迟,证明严格。
Aurojit Panda, Scott Shenker, Sam Toueg 等
arXiv
cs.IT · cs.DS · math.IT
说明LZ77 与 LZ-End、语法压缩之间的对数级分离
简介该论文证明,在 LZ77 与 LZ-End 之间存在对数级的分离,LZ77 与语法压缩(grammar compression)之间也存在对数级的分离。即这些压缩方法在压缩效率上的差距达到对数量级。
Philip Bille, Inge Li G{\o}rtz, Rikke Jessen 等
arXiv
cs.IT · math.IT
说明基于条件扩散与束搜索的纠错码解码方法
简介本文提出一种用于纠错码神经解码的扩散框架,把解码视为在信道观测为固定条件下逐步预测码字比特的条件扩散过程。针对掩码扩散,作者设计了受Maxwell构造启发的Maxwell束搜索(MBS):保留多条候选轨迹,剔除不满足校验约束的候选,并按反向转移对数概率排序。在BPSK-AWGN信道上,该方法应用于Polar、LDPC和BCH码,文中称其优于单轨迹扩散解码器,并在所评估的设置中超过已有的神经解码结果。
Ziv Aharoni, Henry D. Pfister
arXiv
cs.GT
说明带夫妻配对的匹配问题中的容量调整:整数规划与计算研究
简介本文研究医院–住院医师匹配问题中考虑夫妻配对情形下的容量调整,同时确定医院容量与稳定匹配。作者提出了精确与截断两类整数规划模型,并在夫妻要么都被匹配、要么都不被匹配的假设下分析结果。论文给出理论界:任意严格偏好下,将每家医院容量至多改变两个名额即可保证稳定匹配存在;在特定偏好条件下,每家医院至多增加一个名额,总增加数不超过夫妻数,且这些界都是紧的。计算实验显示,在96,000个合成与重建市场中,若原容量下无稳定匹配,小幅容量调整即可恢复其存在。
Zexiao Wu, Genjiu Xu, P\'eter Bir\'o
arXiv
cs.IT · math.IT
说明AFRA:面向多智能体系统及时通信的年龄阈值帧式随机接入协议
简介该论文提出一种分布式介质访问控制协议AFRA,用于在多智能体系统中共享无线信道时降低信息年龄(AoI)。智能体的信息年龄达到阈值后启动本地帧,先强制发送一次,失败则在剩余时隙中随机再尝试一次。论文证明在特定帧长与阈值条件下,系统几乎必然收敛到无冲突的周期运行,并给出稳态吞吐量、平均信息年龄及平均峰值信息年龄的闭式表达式。仿真结果显示该方案在较小阈值下收敛快,且窗口平均信息年龄低于本文评估的其他年龄感知随机接入方案。
Jiedan Tan, Fang Liu
arXiv
cs.IT · math.IT
说明有界欧氏空间与更一般紧群上的极化现象
简介本文证明了在单位周长圆周或更一般紧群上取值的无记忆信源,在Arıkan极化变换下会出现极化现象。对于微分熵有限的信源,除一小部分(比例为O((log N)^(-1/12)))外,连续抵消顺序中的条件微分熵都落在任一固定正距离之内的零附近,其中N为码长。文中的例子显示,实际的极化速度确实很慢。
Sharang M. Sriramu, Lampros Gavalakis, Ioannis Kontoyiannis 等