Ranking and Balance are arguably the two most important algorithms in the online matching literature. They achieve the same optimal competitive ratio of $1-1/e$ for the integral version and fractional version of online bipartite matching by Karp, Vazirani, and Vazirani (STOC 1990) respectively. The two algorithms have been generalized to weighted online bipartite matching problems, including vertex-weighted online bipartite matching and AdWords, by utilizing a perturbation function. The canonical choice of the perturbation function is $f(x)=1-e^{x-1}$ as it leads to the optimal competitive ratio of $1-1/e$ in both settings. We advance the understanding of the weighted generalizations of Ranking and Balance in this paper, with a focus on studying the effect of different perturbation functions. First, we prove that the canonical perturbation function is the \emph{unique} optimal perturbation function for vertex-weighted online bipartite matching. In stark contrast, all perturbation functions achieve the optimal competitive ratio of $1-1/e$ in the unweighted setting. Second, we prove that the generalization of Ranking to AdWords with unknown budgets using the canonical perturbation function is at most $0.624$ competitive, refuting a conjecture of Vazirani (2021). More generally, as an application of the first result, we prove that no perturbation function leads to the prominent competitive ratio of $1-1/e$ by establishing an upper bound of $1-1/e-0.0003$. Finally, we propose the online budget-additive welfare maximization problem that is intermediate between AdWords and AdWords with unknown budgets, and we design an optimal $1-1/e$ competitive algorithm by generalizing Balance.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员