We initiate the study of matroid problems in a new oracle model called dynamic oracle. Our algorithms in this model lead to new bounds for some classic problems, and a "unified" algorithm whose performance matches previous results developed in various papers. We also show a lower bound that answers some open problems from a few decades ago. Concretely, our results are as follows. * We show an algorithm with $\tilde{O}_k(n+r\sqrt{r})$ dynamic-rank-query and time complexities for the matroid union problem over $k$ matroids. This implies the following consequences. (i) An improvement over the $\tilde{O}_k(n\sqrt{r})$ bound implied by [Chakrabarty-Lee-Sidford-Singla-Wong FOCS'19] for matroid union in the traditional rank-query model. (ii) An $\tilde{O}_k(|E|+|V|\sqrt{|V|})$-time algorithm for the $k$-disjoint spanning tree problem. This improves the $\tilde{O}_k(|V|\sqrt{|E|})$ bounds of Gabow-Westermann [STOC'88] and Gabow [STOC'91]. * We show a matroid intersection algorithm with $\tilde{O}(n\sqrt{r})$ dynamic-rank-query and time complexities. This implies new bounds for some problems and bounds that match the classic ones obtained in various papers, e.g. colorful spanning tree [Gabow-Stallmann ICALP'85], graphic matroid intersection [Gabow-Xu FOCS'89], simple scheduling matroid intersection [Xu-Gabow ISAAC'94], and Hopcroft-Karp combinatorial bipartite matching. More importantly, this is done via a "unified" algorithm in the sense that an improvement over our dynamic-rank-query algorithm would imply improved bounds for all the above problems simultaneously. * We show simple super-linear ($\Omega(n\log n)$) query lower bounds for matroid intersection in our dynamic-rank-oracle and the traditional independence-query models; the latter improves the previous $\log_2(3)n - o(n)$ bound by Harvey [SODA'08] and answers an open problem raised by, e.g., Welsh [1976] and CLSSW [FOCS'19].


翻译:我们在一个叫做动态或触角的新的机器人模型中开始研究机器人问题。 我们在这个模型中的算法导致一些经典问题的新线条, 以及一种“ 统一” 算法, 其性能与各种论文中的以往结果相匹配。 我们还展示了一个较低的线条, 解决了几十年前的一些未解决的问题。 具体地说, 我们的结果如下。 * 我们展示了一个在传统级模型中以 $tilde{O{k(n+r\sqrt{rrr} 模式中以 动态- 时间复杂性来应对机器人联盟问题。 (二) 以 $tilde{Oknal-rdrodal_rormaildal_lation_lational-rormail_lationrational_lational-lormax_lational_lational_lational_lational_lickr_lational_lickral_ral_ral_ral_ral_ral_r_r_l_l_ral_l_l_l_l_l_l_l_r_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l_l

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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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