其它计算机科学 · 2026年11月12日(周四)

分布式计算、博弈论、信息论等。

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Tight Bounds for Downward-Closed Prophet and Secretary Problems

说明下闭可行约束下先知与秘书问题的紧界

简介本文研究在任意下闭可行性约束下的在线选择问题,考虑不同的到达顺序和分布假设。论文给出了标准(对抗顺序)先知问题、贝叶斯随机顺序先知秘书问题(并由此推出标准秘书问题)以及自由顺序先知问题的渐近紧竞争比。这些结果与先前工作的互补界限相结合,确定了这些变体的渐近紧竞争比。

看点给出下行封闭约束下先知与秘书问题在多种到达顺序下的紧竞争比界,证明了随机序与自由序之间的超常数分离,对该子领域影响较大。

Hanrui Zhang

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Locality Meets Interference: Structure and Scheduling in Radio Multicasting

说明局部性与干扰:无线多播中的结构与调度

简介本文研究同步无线网络中多点对多点的多播问题,参与者位置未知且允许消息任意聚合。作者给出多种调度方案的完成时间上界,包括基于距离二着色、单位圆盘图几何信息、强选择性以及随机传输等方法。文中还证明了一跳指定投递场景下最优调度长度等于冲突图的色数,且至多为2b−1。

Qin Xin

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Explicit Edit Codes via Multicoloring

说明通过多着色构造显式编辑码

简介论文针对固定的q进制码,构造了显式码,可纠正长度为n的码字中至多t个插入、删除和替换的任意组合。其冗余度为2t·log_q n加上O(log log n)个q进制符号,与Levenshtein经典存在性界的主要冗余项相匹配。方法基于图着色思路,对编辑混淆图进行基于素数的多着色。

看点新意在于用素数多着色为每个词分配多种颜色,把编辑码冗余匹配Levenshtein的主项2t log_q n;摘要给出确定性编码与解码的时间界。

Huiling Xie, Zitan Chen

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Information Spectrum Methods for MUltiple-Access Channels--Part III : The Strong Converse in the K-User Gaussian Case

说明多址信道信息谱方法第三部分:K用户高斯情形的强逆定理

简介本文是系列论文第三部分,研究K用户多址信道。作者由两个基础引理出发推导了带成本约束的一般K用户多址信道容量区域,并证明其包含K用户高斯多址信道的多胚容量区域。通过信息谱计算,作者证明了K用户高斯多址信道的强逆定理:速率组若位于容量区域之外,误差概率趋于一。该结论此前由Fong和Tan建立。

Te Sun Han, Hideki Yagi

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Information Spectrum Methods for Multiple-Access Channels --Part II : ǎrepsilon-Capacity Regions in the Mixed Finite-Alphabet Case

说明多址信道的信息谱方法(第二部分):有限字母混合情形下的ε容量区域

简介本文研究两用户有限字母混合多址信道在ε容量意义下的容量区域,该信道的状态在整个码字中保持不变,例如慢衰落链路。作者给出单字母内界和外界(即中断区域),并证明在有序混合多址信道等情形下两者重合。文中还把Ahlswede的强逆定理推广到K用户情形。

Te Sun Han, Hideki Yagi

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Autonomous Mobile Robots on a Computing Field

说明计算场上的自主移动机器人:让地面本身参与计算的机器人模型

简介论文提出 CABOT 模型,把机器人所在的离散平面视为可计算的元胞自动机,而不只是被动的舞台。机器人本身很弱,只能观察邻近格子的状态和位置,通过增加地面状态数量来获得计算能力。研究表明,少量地面状态即可完成线形成、聚集、探索等任务,并给出了部分无地面留痕情形下不可解的证明。

看点将网格环境变为可计算的元胞自动机,以极弱机器人实现线形成、聚集与探索,并给出状态数的紧界;摘要报告了多个可解性与不可解性结果。

Yonghwan Kim, Gil-Tak Kong, Un-Sook Choi

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Optimized Mirabbasi-Martin Pulse Shaping Filter for Higher-Order Modulation in Zak-OTFS

说明用于 Zak-OTFS 高阶调制的优化 Mirabbasi-Martin 脉冲成形滤波器

简介本文针对 Zak-OTFS 调制提出一种可分离的二维 Mirabbasi-Martin(MM)滤波器,并给出滤波器系数优化方法,在保持紧凑结构的同时使旁瓣能量最小。优化后的滤波器在延迟-多普勒域中没有旁瓣,且 -40 dB 脉冲宽度最窄,有助于降低导频与数据之间的干扰。仿真表明,在 64-QAM 等高阶调制下,其误码率明显优于 sinc、高斯和 GS 滤波器。

Naveed Bin Nazir, Ananthanarayanan Chockalingam

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Regime-Uncertain Data Transactions: A Game-Theoretic Framework for Self-Adapting and Self-Diagnosing Multi-ML-Agent Systems

说明规则不确定的数据交易:面向自适应与自诊断多机器学习智能体系统的博弈论框架

简介论文研究大型机构中自主机器学习智能体之间的数据交换,这类交换可能受多个地区法规约束,而适用哪条规则并不固定。作者把一次交换建模为两个智能体与一个执法方之间的规则不确定转让博弈,并提出法律约束纳什讨价还价方法(LCNB)。在合成模拟器中,基于居住地的规则与基于国籍的规则在三个压力测试中的两个里,违规记录比例为21%至37%,而LCNB低于1%,但结果也显示其方法的局限。

Chethana Prasad Kabgere

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SS-HSDP: Efficient and Flexible Sharded Data Parallelism via Runtime-Update Decoupling

说明SS-HSDP:通过运行时与更新解耦实现高效灵活的分片数据并行

简介本文提出训练框架SS-HSDP,将运行时参数与更新参数分离,使计算布局与优化单元可以独立组织。借助共享数据视图和分层分片,该设计在避免冗余数据搬运的同时支持这种分离,可兼容Muon等基于矩阵的优化器,并支持完全零拷贝执行。在视频和语言模型上使用MXFP8训练的实验表明,其模型FLOPs利用率(MFU)高于FSDP2、veScale-FSDP和Megatron-FSDP;在128块GPU上,相比最快的对比基线MFU最多提升21.7%,峰值内存相当或更低。

Chendong Xiang, Pengle Zhang, Jinliang Li 等

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A Theta(n)-Multiplicative Improvement of the Gilbert-Varshamov Bound for Linear and Quantum Codes

说明对线性码和量子码 Gilbert-Varshamov 界的 Θ(n) 倍改进

简介本文讨论纠错码存在性的基准界 Gilbert-Varshamov 界。此前对 q 元线性码,通用改进只有 Θ(√n) 量级。作者提出新的证明视角,允许保留 O(n) 个低重量点并一次性消除,使线性码也获得 Θ(n) 倍改进。作者还把该方法推广到量子码,在满足特定条件的相对距离范围内得到量子 GV 界的 Θ(n) 倍改进。

看点新意在于允许O(n)个低权向量并利用其线性无关性一次性消除,将线性码GV界的改进提升到Θ(n)量级,并推广到量子码;摘要报告了证明及对量子情形的推广。

Chen Yuan, Ruiqi Zhu

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Flexible Intelligent Metasurfaces for Enhancing Secure MISO Communications

说明用于增强安全MISO通信的柔性智能超表面

简介本文研究在存在多天线窃听者的情况下,利用柔性智能超表面(FIM)辅助的安全多输入单输出(MISO)通信。通过联合优化发射协方差矩阵与FIM表面形状,以最大化保密速率,并提出分块坐标上升算法求解。数值结果表明,与传统刚性天线阵列相比,FIM能有效提高保密速率,并在相同保密速率下节省约2.5 dB的发射功率。

Zihao Teng, Zihao Zhao, Jiancheng An 等

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Strategically Robust Multi-Agent Control

说明策略稳健的多智能体控制:介于博弈论控制与鲁棒控制之间的新均衡概念

简介本文提出“策略稳健的多智能体控制”,用于填补博弈论控制与鲁棒控制之间的空白。玩家在动态博弈中寻求抵御其他玩家可能错误设定的控制策略,由此引出一种介于两者之间的新均衡概念。作者在开环与闭环的经典设定下研究该概念,并通过车辆编队、库存管理和网络控制的数值实验说明其对设定误差的韧性,以及策略稳健性有时可提升性能或社会福利。

Boris Velasevic, Nicolas Lanzetti, Eric Mazumdar

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Universal optimality on finite Lee tori

说明有限Lee环面上的普适最优性:研究在有限Lee环面上,对于任意离散完全单调势能,哪些同样大小的点集能使两两相互作用能量最小。

简介论文研究有限Lee环面的子集,在相同基数的集合中使两两能量最小,适用于每一种离散完全单调势能。在偶数圈乘积上取半占据时,两个棋盘格型集合同时最小化总能量和单点最大能量,并且是唯一的最小化者,从而证明了Bouman、Draisma和van Leeuwaarden提出的棋盘格猜想在该类势能下成立。论文还刻画了普适最优集存在的条件,并在Z_5^n的密度1/5情形给出了由距离一和距离二的加权配对计数决定的特征。证明依赖于强化的傅里叶线性规划界和傅里叶证书。

Tao Zhang

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Snoopie: A Multi-GPU Communication Profiler and Visualizer

说明Snoopie:多GPU通信性能分析与可视化工具

简介论文介绍了Snoopie,一个基于NVBit插桩的多GPU通信性能分析工具,可追踪GPU之间的点对点数据传输以及以GPU为中心的通信库调用。它能将数据移动归因到源代码行和相关数据对象,并提供从系统整体到具体指令与地址的多粒度可视化模式。论文通过案例研究展示了该工具在监控数据移动、定位性能问题以及理解通信库底层数据传输方面的作用。该工具已公开发布。

Mohammad Kefah Taha Issa, Muhammad Aditya Sasongko, Ilyas Turimbetov 等

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Designing Information in a Forest: Algorithmic Aspects

说明在森林式沟通层级中设计信息:算法层面的研究

简介本文研究贝叶斯说服框架下,发送者向多个接收者传递信息的情形,其中接收者之间的信息层级由预先给定的有向森林表示。作者在二元状态与二元行动的设定下,将对称效用的可计算性结果推广到森林层级,并给出模块化效用下的多项式时间算法。论文同时证明超模效用情形是NP难问题且不存在FPTAS(除非P=NP),并给出与森林深度线性相关的近似算法。

Konstantin Zabarnyi

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Smoothed Analysis for Distributed MIS

说明分布式最大独立集的平滑分析:用随机扰动突破最坏情况下界

简介本文研究分布式最大独立集(MIS)问题的平滑分析。作者在任意基图上随机翻转每条边(概率为p),得到平滑图后,证明当p取约β·ln n/n时,LOCAL模型下的随机算法可在O(√log n)轮内高概率求得MIS,快于最坏情况下界Ω(log n/log log n)。反之,当p不超过(1/2-δ)·ln n/n时,存在基图使任何随机算法仍需Ω(log n/log log n)轮。

看点将平滑分析引入分布式MIS,给出随机扰动下O(√log n)轮算法与近乎紧的下界,显著突破最坏情形障碍。

Dipan Dey, Fabien Dufoulon, William K. Moses Jr. 等

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Parallel Computing Systems for the Optimal Selection of Process Equipment

说明用于工艺设备优化选型的并行计算系统

简介本文研究多产品间歇式化工装置的设备优化选型问题,这是一个大规模NP难离散优化问题,需在满足可操作性和时间要求的前提下使设备总投资成本最小。作者构建了数学模型并分析其计算性质,提出分支定界算法及其在共享内存、分布式集群和GPU上的并行版本,并设计了蚁群优化与模拟退火相结合的混合元启发式算法。实验表明,并行混合算法可在数十秒内找到与分支定界最优解相差不超过0.01%的解,而分支定界需数十小时。

Andrey B. Borisenko

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A Constructive Theory of Closed-Form Rate-Distortion Functions

说明闭式率失真函数的构造性理论

简介该论文研究率失真函数的解析求解问题,以条件熵为统一的失真坐标,提出基于后验分布的构造框架。作者给出有限字母表离散源与满足可积对数密度条件的连续源的熵级可达性证明,并分析Gamma源、zeta源、负二项源等模型在特定失真下的闭式或区间内精确表达式。

Dazhuan Xu, Yongming Huang, Xiaohu You

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MegaOps: A Kernel Overlapping Framework with PyTorch-like Modularity and Megakernel Performance

说明MegaOps:兼具类 PyTorch 模块化与 Megakernel 性能的核函数重叠框架

简介论文提出 MegaOps 框架,让每个算子各自作为独立 GPU 核函数运行,并在相互依赖的核函数之间,按中间张量的数据分块设置同步,从而去掉核函数之间的屏障,避免了将整层或整个模型融合为单一核函数的做法。作者在 Llama3、Qwen3 等稠密模型上,于 H100、A100、L40 及多卡服务器上进行评估,结果显示其吞吐量与手工优化的 ThunderKittens megakernel 相当,解码吞吐量达到最佳基线的 1.09 至 1.10 倍,预填充吞吐量为 0.98 至 1.10 倍。

看点提出在不融合内核的前提下,以数据分块依赖取消内核屏障,新意明确;摘要报告在Llama3与Qwen3上与ThunderKittens巨型内核性能相当并有1.09至1.10倍的解码吞吐提升。

Jinkun Lin, Byungsoo Oh, Rachee Singh

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Core nonemptiness for 2/3-convex games

说明2/3 凸博弈的核心非空性:研究可转移效用博弈中一类放宽凸性条件的博弈是否必有稳定的收益分配(核心)

简介本文研究 2/3 凸博弈的核心,这类博弈要求任意三个不同联盟中至少两个满足超模不等式,是凸博弈的推广。作者证明每个 2/3 凸博弈都有一个边际贡献向量位于核心中,因此核心非空,且证明是构造性的,可给出线性时间算法。文中还讨论了 2/3 凸性与置换凸性的关系,并以欧安组织的共识减二程序为背景提出一个博弈模型,指出该模型是 2/3 凸的但未必是凸的。

Keisuke Bando, Toshiyuki Hirai, Kenzo Imamura 等

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Fast Serverless LLM Cold Starts by Sharing and Prewarming Startup Work

说明通过共享与预热启动工作实现快速无服务器大模型冷启动

简介论文指出,无服务器大模型平台按需启动模型工作节点时,冷启动约需一分钟,其中仅5%至11%用于加载权重,其余多耗在编译、显存分析和运行时初始化上。作者提出Cairn系统:先启动模型的服务器把权重和引擎产物发布到集群共享的CXL内存池,其余服务器直接原地读取;与模型无关的初始化在预热容器中提前完成。在vLLM v0.20及六个1B至14B的模型上,冷启动速度提升4.1至5.2倍,请求流的中位首词延迟降低64%。

Hongjin Kim, Igjae Kim, Kwanghoon Choi 等

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Concatenated Codes with One Inner Code: Low-Rate Gilbert-Varshamov Asymptotics from Algebraic-Geometric Codes

说明单一内码的级联码:由代数几何码得到的低码率 Gilbert-Varshamov 渐近结果

简介论文研究在所有外部坐标上复用同一个二元内码的级联码,外码取自指定代数码缩放副本的随机子码。作者给出最小距离失效概率的一般上界,并给出指数衰减的充分条件。利用 Garcia-Stichtenoth 塔上的代数几何码,构造了码率趋近 ε² 的随机二元码族,其距离保证在低码率下与 GV 界的主导系数相匹配,并具有多项式时间编码和在保证半径内的唯一译码。

看点新意在于用单一内码的级联码结合Garcia-Stichtenoth塔代数几何码子码,低码率下达到GV界的主导系数并给出指数衰减概率界,回答Doron等人的问题。

Yota Maeda, Ruho Kondo

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Accelerating Distributed Variational Quantum Computing over Wireless Networks with Incentive Mechanism Design

说明通过激励机制设计加速无线网络中的分布式变分量子计算

简介论文针对分布式变分量子计算(DVQC)中量子处理器参与积极性不足的问题,提出两阶段激励框架。第一阶段联合优化子电路参数、噪声测量次数和发射功率以降低处理器能耗;第二阶段由聚合方基于优化后的能耗选择处理器子集以最大化系统效用。在MNIST和CIFAR-10数据集上的实验表明,该框架的训练与测试表现可与集中式量子计算相当,且在能效和系统效用上优于基线方案。

Shaba Shaon, Dinh C. Nguyen, and Octavia Dobre

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Two-Stage Secret Sharing

说明两阶段秘密共享:秘密分阶段产生时的分发与信息保留方法

简介本文提出一个信息论框架,用于秘密信息逐步产生的两阶段秘密共享。第一阶段先为部分秘密分发份额,第二阶段再为新参与者分发份额,且不更新已分发的份额。文中给出两阶段访问结构的刻画,推导发行者需保留的第一阶段秘密信息量的通用下界,并给出可达到该下界的构造。此外,本文还把预先共享视为该模型的特例,给出相应的刻画与构造。

Mizuki Murata, Mamoru Shibata

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Plurality Consensus for h-Majority via First-Repetition Rules

说明基于首次重复规则的 h-Majority 多数意见共识(论文)

简介本文研究 h-Majority 动态:n 个智能体持有 k 种意见,每轮随机观察 h 个其他智能体的意见并采纳其中最多的意见。作者证明,当初始多数意见的偏差足够大时,对任意 h≥3,该动态以高概率在 O((1+n/(h²M₀)) log n) 轮内收敛到初始最多的意见。论文的核心是一个比较原理:在对称规则中,多数意见规则使其胜过任一竞争意见的差距最大。

看点通过比较原理将h-Majority单轮分析归约到DejaVu黑箱,把偏差条件从DejaVu放宽至可在特定范围内匹配,给出O((1+n/(h^2 M_0)) log n)轮共识时间界。

Niccol\`o D'Archivio, George Giakkoupis, Fr\'ed\'eric Giroire 等

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Closed-Form Gaussian Information Projection for Embedded Hypercubes and Beta--Gaussian Mixtures

说明嵌入超立方体与Beta-高斯混合分布的闭式高斯信息投影

简介本文推导了切向分量支撑在仿射嵌入超立方体上、法向分量为高斯分布的Beta-高斯分布的闭式高斯信息投影。最优高斯分布由矩匹配唯一确定,对应的最小KL散度仅取决于内禀Beta参数。进一步将该构造推广到有限纯嵌入立方复形上的混合分布,并利用KL散度的联合凸性给出了近似误差的显式上界。

Ali Darijani, Emadedin Soufian, J\"urgen Beyerer

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NVIDIA Vera: A Microarchitecture-Level Comparison with Grace, Turin, and Granite Rapids

说明NVIDIA Vera 微架构对比:与 Grace、Turin、Granite Rapids 的比较

简介本文比较了英伟达数据中心 CPU Vera 与 AMD Turin、英特尔 Granite Rapids,并以 NVIDIA Grace 作为基线。研究从微基准测试、NAS 内核与小型应用,到多种科学计算代码的单插槽性能逐层评估。结果显示,Vera 在多数测试代码中表现最佳,主要得益于高内存带宽、有效的空间多线程实现和低延迟内存子系统;但在部分计算密集型负载中,其浮点性能落后于英特尔和 AMD。

Joseph Moore, Thomas Green, Simon McIntosh-Smith

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Rule-Sensitive Sensor Participation in Distributed Detection with Prescribed Boolean Fusion Rules

说明在指定布尔融合规则下的分布式检测中,规则敏感的传感器参与问题

简介本文研究融合节点必须执行指定布尔判决规则时的分布式二元检测。在条件独立的伯努利观测下,作者推导了适用于任意布尔规则的带符号影响路径恒等式,对单调规则可化为基于坐标影响的精确Russo-Margulis表示。基于此得到目标贝叶斯误差的规则敏感必要条件和影响加权的KL可行性界。论文还给出必须参与的传感器数量下界,并通过数值与蒙特卡洛结果说明其效果及保留指定融合规则相对于最优似然比融合可能带来的性能损失。

Ahmad Tanha

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Coverage-Aware Routing with Approximate Equilibrium Guarantees for Location-Diversity Vehicular Crowdsensing

说明面向位置多样性车载众包的覆盖感知路径推荐与近似均衡保证

简介本文研究利用日常车辆传感器监测城市的车载众包问题:车辆集中在少数道路上,大量路网无人感知。作者提出两阶段方法:先用带多样性加权奖励的非合作博弈确定每辆车的均衡偏离量,再为每辆车推荐偏离量在容差范围内且能提升覆盖的可行路线。论文在伦敦和摩纳哥路网上进行了实验,报告了路由器在小规模实例中达到最优覆盖惩罚减少量的99%左右,并比较了异构成本下的补偿需求。

Luis G. Jaimes, Ayesha S. Dina

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Beyond Worst-Case Online Algorithms via Input Subsampling

说明通过输入子采样超越最坏情形的在线算法

简介本文研究经典在线算法的竞争比在输入子采样后是否依然成立,在线算法与离线最优解都基于同一子采样输入进行评估。文章考察先知不等式与滑雪租赁两类经典问题:对单一采样率,经典最坏情形比保持不变;进一步考察同一对抗性输入能否在两个不同采样率下同时保持最坏情形。结果显示,两个采样率下的最坏情形可以分离,即在一个采样率下最坏的实例,在两个采样率下未必同样困难。

Siddhartha Banerjee, Tianle Jiang, Kamesh Munagala

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Optimization of Finite Alphabet Message Passing Decoding on Fully Node-Parallel Architectures for 5G LDPC Codes

说明面向5G LDPC码全节点并行架构的有限字母表消息传递译码优化

简介本文提出一种为最小重构、计算与量化(min-RCQ)LDPC译码算法设计查找表(LUT)的新方法,采用贝叶斯优化并在设计空间的子空间中采样,以帧错误率(FER)作为损失函数。该方法适用于带打孔和缩短的非规则LDPC码,并生成可用于所有迭代的迭代无关查找表,适合全节点并行译码器架构。文中指出,与先进的归一化最小和(NMS)译码器相比,该方法在纠错性能不下降的情况下,能效提升38.6%。

Alexander von Bank, Oliver Griebel, Eike-Manuel Edelmann 等

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An Empirical Square-Root Law for the Degree Discrepancy of Binary m-Sequences

说明二进制m序列度差异的经验平方根定律

简介本文研究周期为2^k−1的本原二进制线性反馈移位寄存器(LFSR)序列,考察长度为r的窗口在所有起始偏移下的总变差度差异的取值范围。对k≤28的数据显示,最大值的尺度约为√N(N=2^k),并据此提出该平方根定律的猜想,同时指出表中峰值仅为离散网格上的下界。

Joonas P\"a\"akk\"onen

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A Parallel Greedy Algorithm for Maximal b-Matching in Hypergraphs

说明超图最大b匹配的并行贪心算法

简介本文提出一种用于超图最大b匹配的并行批量投票算法,在给定边顺序下具有确定性,输出与顺序贪心算法相同的结果。文章还给出了随机优先级顺序下的期望工作量与深度分析,并在CUDA中实现并在真实超图上评测,其中容量b=5时比现有贪心算法最高快19.07倍。

Saeed Bakhshan, Daniel Grosu, Henrik Reinst\"adtler 等

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The Golden Ratio: EF1 and Ordinal-MMS for Additive Goods

说明黄金分割:可加性物品的EF1与序数MMS分配

简介该论文研究把物品分给多个智能体的公平分配问题。对于可加估值,证明总存在一种完整分配,同时满足EF1(去掉一件物品后无人嫉妒)与1-out-of-⌊φn⌋的序数最大最小份额保证,其中φ为黄金分割比。对于双值估值,每个智能体对物品只有两个非负取值,论文得到一种同时满足EFX与1-out-of-⌈(7n-1)/6⌉的MMS保证的完整分配。

看点在EF1之上同时保证序数MMS,将已知的1-out-of-(2n-1)推进到黄金比例界,并给出双值情形的EFX结果,依据摘要为理论证明。

Hadi Hosseini, Shraddha Pathak