Open Exercises — различия между версиями

Материал из DISCOPAL
Перейти к: навигация, поиск
Строка 8: Строка 8:
 
redirect=no
 
redirect=no
 
category=Теоретические_задачи
 
category=Теоретические_задачи
notcategory=Solved,Решенные_задачи
+
notcategory=Solved
 +
notcategory=Решенные_задачи
 
ignore=Permission denied
 
ignore=Permission denied
 
ignore=A
 
ignore=A
ignore=Open_Exercises,Открытые_теоретические_задачи
+
ignore=Open_Exercises
 +
ignore=Открытые_теоретические_задачи
 
</templatedpagelist>
 
</templatedpagelist>

Версия 09:45, 19 мая 2023

Всего страниц найдено: 63.


Задача «Задачи/eupce-2-9»©


Дважды бросают честный k-гранный кубик с числами от 1 от k до k на гранях кубика, получая значения X1 и X2.

  • E[max(X1, X2)] = ?
  • E[min(X1, X2)] = ?

Покажите, что E[max(X1 , X2)] + E[min(X1 , X2)] = E[X1] + E[X2].




Задача «Задачи/eupce-6-15»©


Задача зарезервирована: EjenY 15:43, 10 ноября 2024 (UTC)

Eupce-6-15 2023-05-18 19-51-41 image0.png




Задача «Задачи/eupce-2-6-c»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-2-6-c» себе!

Предположим, что независимо бросают два стандартных шестисторонних кости, X1 — то, что выпадает на первой, X2 — на второй, а X — сумма обоих значений.

E[X1 | X = 9] = ?




Задача «Задачи/eupce-6-14»©


Беру задачу «MAX-CUT: вероятностное округление/Задачи/eupce-6-14» себе!

Задача зарезервирована: Solovev 15:41, 10 ноября 2024 (UTC)

Eupce-6-14 2023-05-18 19-44-29 image0.png




Задача «Задачи/eupce-2-7-a»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-2-7-a» себе!

Задача зарезервирована: EjenY 15:19, 10 ноября 2024 (UTC)

X и Y — независимые случайные величины с геометрическим распределением, с параметрами P и Q соответственно.

P(X = Y) = ?




Задача «Задачи/eupce-2-7-c»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-2-7-c» себе!

Задача зарезервирована: Solovev 15:16, 10 ноября 2024 (UTC)

X и Y — независимые случайные величины с геометрическим распределением, с параметрами P и Q соответственно.

P(min(X, Y) = k) = ?




Задача «Задачи/eupce-6-2-a»©


Беру задачу «MAX-SAT: дерандомизация/Задачи/eupce-6-2-a» себе!

Задача зарезервирована: Solovev 15:12, 10 ноября 2024 (UTC)

Докажите, что для каждого целого числа n существует раскраска ребер полного графа \binom{n}{4} 2^{-5} в два цвета, такое что полное число одноцветных подграфов будете не больше чем




Задача «Задачи/NP-sums»©


Беру задачу «Введение в теорию вычислимости/Задачи/NP-sums» себе!

Проверить принадлежность классу следующей задачи: по заданному конечному множеству натуральных чисел, представленных в своей бинарной записи, определить возможность разделения этого множества на два подмножества с одинаковыми суммами.




Задача «Задачи/eupce-2-4»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-2-4» себе!

Докажите, что k ≥ 1 для любого целого .

Задача зарезервирована: Ermakov




Задача «Задачи/eupce-1-13»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-13» себе!

Медицинская компания рекламирует свой новый тест на определенное заболевание.

Частота ошибок первого рода (false negative) мала: если у вас есть расстройство, вероятность того, что тест вернет положительный результат, составляет 0.999.

Частота ошибок второго рода (false positive) тоже невелика: если у вас нет расстройства, вероятность того, что тест вернет положительный результат, составляет всего 0.005.

Предположим, что эту болезнь имеет 2% населения.

Если мы проверяем человека, выбранного равномерно из популяции, и получается положительный результат, какова вероятность того, что эта болезнь у него действительно есть?

Задача зарезервирована: Ermakov




Задача «Задачи/eupce-1-15»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-15» себе!

Предположим, что бросают десять стандартных шестисторонних костей.

Какова вероятность того, что их сумма будет деленной на 6, предполагая, что броски независимы?

Задача зарезервирована: Ermakov




Задача «Задачи/MAX-CUT-NPC»©


Беру задачу «Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/MAX-CUT-NPC» себе!

Докажите, что задача MAX-CUT, в форме задачи разрешения («правда, ли, что для графа G есть разрез больше K?») NP-полна.

Задача зарезервирована: Ermakov




Задача «Задачи/eupce-6-20»©


Беру задачу «MAX-CUT: вероятностное округление/Задачи/eupce-6-20» себе!

Eupce-6-20 2023-05-19 12-27-59 image0.png




Задача «Задачи/eupce-6-19»©


Eupce-6-19 2023-05-19 12-22-45 image0.png Eupce-6-19 2023-05-19 12-23-03 image0.png




Задача «Задачи/eupce-6-17»©


Беру задачу «MAX-CUT: вероятностное округление/Задачи/eupce-6-17» себе!

Eupce-6-17 2023-05-18 19-57-47 image0.png




Задача «Задачи/eupce-6-13»©


Eupce-6-13 2023-05-18 19-43-15 image0.png




Задача «Задачи/eupce-6-11»©


Eupce-6-11 2023-05-18 19-41-29 image0.png




Задача «Задачи/eupce-6-10»©


Eupce-6-10 2023-05-18 19-38-29 image0.png Eupce-6-10 2023-05-18 19-38-53 image0.png




Задача «Задачи/eupce-6-9»©


Eupce-6-9 2023-05-18 19-35-59 image0.png



Задача «Задачи/eupce-6-8»©


Eupce-6-8 2023-05-18 19-34-01 image0.png




Задача «Задачи/eupce-6-7»©


Беру задачу «MAX-CUT: вероятностное округление/Задачи/eupce-6-7» себе!

Eupce-6-7 2023-05-18 19-27-32 image0.png




Задача «Задачи/eupce-6-4»©


Беру задачу «MAX-SAT: дерандомизация/Задачи/eupce-6-4» себе!

Eupce-6-4 2023-05-18 19-16-39 image0.png




Задача «Задачи/eupce-6-3-b»©


Беру задачу «MAX-SAT: вероятностное округление/Задачи/eupce-6-3-b» себе!

  • Дан n-вершинный неориентированный граф G=(V, E)

Рассмотрим следующий метод генерации независимого множества.

Для заданной перестановки вершин σ, определим подмножество S(σ) вершин следующим образом: для каждой вершины i, i ∈ S(σ) тогда и только тогда, когда никакой ни один сосед j вершины i не предшествует i в перестановке σ.

Предложите вероятностный алгоритм для поиска σ

для которого можно показать, что ожидаемый размер

где означает степень вершины i.

Докажите, что в G существует независимое множество размера как минимум




Задача «Задачи/eupce-6-3-a»©


Беру задачу «MAX-SAT: вероятностное округление/Задачи/eupce-6-3-a» себе!

  • Дан n-вершинный неориентированный граф G=(V, E)

Рассмотрим следующий метод генерации независимого множества.

Для заданной перестановки вершин σ, определим подмножество S(σ) вершин следующим образом: для каждой вершины i, i ∈ S(σ) тогда и только тогда, когда никакой ни один сосед j вершины i не предшествует i в перестановке σ.

Покажите, что каждый S(σ) будет независимым множеством в G.




Задача «Задачи/eupce-6-1-b»©


Беру задачу «MAX-SAT: дерандомизация/Задачи/eupce-6-1-b» себе!

Предложите алгоритм дерандомизации методом условных вероятностей для алгоритма из MAX-SAT: вероятностное округление/Задачи/eupce-6-1-a‎.




Задача «Задачи/eupce-6-1-a»©


Беру задачу «MAX-SAT: вероятностное округление/Задачи/eupce-6-1-a» себе!

Рассмотрим K-ESAT, SAT, когда в каждой скобке ровно k литералов.

Предложите Лас-Вегас алгоритм выполняющий минимум

скобок, и проанализируйте матожидание его времени выполнения.




Задача «Задачи/eupce-2-13-b»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-2-13-b» себе!

Решите обобщенную версию задачи [[../eupce-2-13]]:

  • kn различных купонов, организованных в n непересекающихся наборов из k купонов.
  • нужен один купон из каждого набора.



Задача «Задачи/eupce-2-13»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-2-13» себе!

  • Каждая коробка хлопьев содержит один из 2n различных купонов (купон в каждой коробке выбирается независимо и равномерно случайным образом из 2n).
  • Купоны организованы в n пар, так что купоны 1 и 2 составляют пару, купоны 3 и 4 составляют пару и так далее.
  • Получив по одному купону из каждой пары, вы можете получить приз.

Какое ожидаемое количество коробок, надо для этого купить?




Задача «Задачи/eupce-2-8-a»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-2-8-a» себе!

Алиса и Боб решили заводить детей до тех пор, пока у них не родится девочка или пока у них не будет k ≥ 1 детей.

Предположим, что каждый ребенок будет мальчиком или девочкой независимо с вероятностью 1/2 и что многоплодных родов не бывает.

  • Каково ожидаемое число детей женского пола?
  • Каково ожидаемое число детей мужского пола?



Задача «Задачи/eupce-2-6-d»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-2-6-d» себе!

Предположим, что независимо бросают два стандартных шестисторонних кости, X1 — то, что выпадает на первой, X2 — на второй, а X — сумма обоих значений.

  • 2 ≤ k ≤ 12
  • E[X1 - X2 | X = k] = ?



Задача «Задачи/eupce-2-6-b»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-2-6-b» себе!

Предположим, что независимо бросают два стандартных шестисторонних кости, X1 — то, что выпадает на первой, X2 — на второй, а X — сумма обоих значений.

E[X | X1 = X2] = ?




Задача «Задачи/eupce-2-6-a»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-2-6-a» себе!

Предположим, что независимо бросают два стандартных шестисторонних кости, X1 — то, что выпадает на первой, X2 — на второй, а X — сумма обоих значений.

E[X | X1 — четное] = ?




Задача «Задачи/eupce-2-5»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-2-5» себе!

Если X — случайная величина с биномиальным распределением B(n, 1/2) для n ≥ 1, покажите, что вероятность того,

что X — четное будет 1/2.




Задача «Задачи/eupce-1-26-b»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-26-b» себе!

Обычные крестики-нолики скучные, при оптимальной стратегии в них выигрывают крестики.

Рассмотрим вероятную модификацию этой игры.

  • Как обычно, крестики и нолики ходят по очереди и нолик идет первым. Как обычно, выигрывает тот, кто первый добъется «три в ряд», или ничья, если никто.
  • Но на каждом ходе позиция и у крестиков и у ноликов выбирается независимо и равномерно среди свободных квадратов.

Найдите вероятность, выигрыша для «крестиков» и для «ноликов».




Задача «Задачи/eupce-1-26-a»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-26-a» себе!

Обычные крестики-нолики скучные, при оптимальной стратегии в них выигрывают крестики.

Рассмотрим вероятную модификацию этой игры.

  • Изначально, бросая честную монетку, разметим каждый из девяти квадратов либо X, либо O.
  • Если только один из игроков имеет «три в ряд» → он победил.
  • Если оба или никто → ничья.

Определите вероятность, что «X» выиграет.




Задача «Задачи/eupce-1-18»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-18» себе!

  • Есть функция
  • и известно что .

Единственный способ вычисления F — использовать таблицу поиска, в которой хранится значения F. К сожалению, злой противник изменил значение 1/5 записей в этой таблице.

Опишите простой рандомизированный алгоритм, который, учитывая входной Z, выводит значение, которое равняется f(z) с вероятностью не менее 1/2.

Ваш алгоритм должен работать для каждого значения Z, независимо от того, какие записи изменил противник.

Дополнительно, предположим, вам разрешено повторить этот ваш начальный алгоритм три раза.

Как этим воспрользоваться, чтобы максимально увеличить вероятность правильного ответа, и какова эта вероятность?




Задача «Задачи/eupce-1-16-d»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-16-d» себе!

Рассмотрим игру, основанную на бросках трех стандартных шестисторонних костей.

Цель → получить одинаковое число на всех трех костях, кто первый этого добьется, тот выиграл.

  • Игрок начинает с броска всех трех кубиков.
  • После первого броска игрок может выбрать одну, две или три кости и бросить их снова.
  • После второго броска игрок один из трех кубиков и перебросить его.

Предположим, что игрок использует следующую оптимальную стратегию:

  • если все три кости одинаковые → останавливаемся и выигрываем;
  • если два кубика совпадают, игрок перебрасывает тот, который «выбивается из коллектива».
  • если все не совпадают — перебрасываем их всех.

Рассматривая все возможные возможные выпадения костей, найдите вероятность того, что игрок выиграет.




Задача «Задачи/eupce-1-16-c»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-16-c» себе!

Рассмотрим игру, основанную на бросках трех стандартных шестисторонних костей.

Цель → получить одинаковое число на всех трех костях, кто первый этого добьется, тот выиграл.

  • Игрок начинает с броска всех трех кубиков.
  • После первого броска игрок может выбрать одну, две или три кости и бросить их снова.
  • После второго броска игрок один из трех кубиков и перебросить его.

Предположим, что игрок использует следующую оптимальную стратегию:

  • если все три кости одинаковые → останавливаемся и выигрываем;
  • если два кубика совпадают, игрок перебрасывает тот, который «выбивается из коллектива».
  • если все не совпадают — перебрасываем их всех.

Найдите вероятность того, что игрок выиграет, если на первом шаге он уже выбросил две одинаковые кости.




Задача «Задачи/eupce-1-16-b»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-16-b» себе!

Рассмотрим игру, основанную на бросках трех стандартных шестисторонних костей.

Цель → получить одинаковое число на всех трех костях, кто первый этого добьется, тот выиграл.

  • Игрок начинает с броска всех трех кубиков.
  • После первого броска игрок может выбрать одну, две или три кости и бросить их снова.
  • После второго броска игрок один из трех кубиков и перебросить его.

Предположим, что игрок использует следующую оптимальную стратегию:

  • если все три кости одинаковые → останавливаемся и выигрываем;
  • если два кубика совпадают, игрок перебрасывает тот, который «выбивается из коллектива».
  • если все не совпадают — перебрасываем их всех.

Найдите вероятность того, что ровно два из трех кубиков показывают одинаковое число в первом броске.




Задача «Задачи/eupce-1-16-a»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-16-a» себе!

Рассмотрим игру, основанную на бросках трех стандартных шестисторонних костей.

Цель → получить одинаковое число на всех трех костях, кто первый этого добьется, тот выиграл.

  • Игрок начинает с броска всех трех кубиков.
  • После первого броска игрок может выбрать одну, две или три кости и бросить их снова.
  • После второго броска игрок один из трех кубиков и перебросить его.

Предположим, что игрок использует следующую оптимальную стратегию:

  • если все три кости одинаковые → останавливаемся и выигрываем;
  • если два кубика совпадают, игрок перебрасывает тот, который «выбивается из коллектива».
  • если все не совпадают — перебрасываем их всех.

Найдите вероятность того, что все три кубика показывают одинаковое число в первом броске.




Задача «Задачи/eupce-1-14»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-14» себе!

Я играю в турнире ракетбола против игрока, против которого раньше не играл, но видел его в игре.

Априори рассматриваю три равновероятные возможности:

  • мы одинаково талантливы, каждый из нас в равной степени может выиграть каждую игру;
  • Я немного лучше, и поэтому я выигрываю каждую игру независимо с вероятностью 0.6;
  • Он немного лучше, и поэтому он выигрывает каждую игру независимо с вероятностью 0.6.

В рокетбол играют, пока один игрок не выиграет три сета. В нашей игре, я выиграл только второй сет, а противник выиграл первый, третий и четвертый.

В апостеорной модели, с какой вероятностью я должен верить, что мой оппонент немного лучше, чем я?




Задача «Задачи/eupce-1-11-b»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-11-b» себе!

  • Пытаемся передать один бит (0 или 1) через промежуточные узлы, каждый из которых независимо может инвертировать бит с вероятностью «p».
  • Скажем, узел имеет смещение «q», если это , «смещение» будет вещественным числом на отрезке [−1, 1].

Докажите, что прохождение бита через узлы со смещениями «q1» и «q2» эквивалентно прохождению бита через один узел со смещением «q1×q2».




Задача «Задачи/eupce-1-11-c»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-11-c» себе!

Пытаемся передать один бит (0 или 1) через «n» промежуточных узлов, каждый из которых независимо

может инвертировать бит с вероятностью «p».

Докажите, что вероятность получения корректного бита:

   



Задача «Задачи/eupce-1-9»©


Беру задачу «Вероятность/Задачи/eupce-1-9» себе!

  • Честную монету бросили «n» раз.
  • Для k>0, найдите верхнюю границу вероятности, что будет последовательность из последовательных орлов.



Задача «Задачи/P^BPP»©


Беру задачу «Полиномиальная иерархия/Задачи/P^BPP» себе!

Какой класс будет




Задача «Задачи/\Sigma^p k=NP^(\Sigma^p (k-1))»©


Беру задачу «Полиномиальная иерархия/Задачи/\Sigma^p k=NP^(\Sigma^p (k-1))» себе!

Докажите




Задача «Задачи/Свойство Sigma i=PH»©


Беру задачу «Полиномиальная иерархия/Задачи/Свойство Sigma i=PH» себе!

.




Задача «Задачи/DHAM3»©


Беру задачу «Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/DHAM3» себе!

Пусть

  • — задача поиска гамильтонового цикла в графе , где V — делиться на 3.
  • — задача подтверждения наличия гамильтонового цикла в таком графе.

Докажите, что и — NP-трудны.




Задача «Задачи/NTIME-NlogN-reduction-3SAT»©


Беру задачу «Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/NTIME-NlogN-reduction-3SAT» себе!

Покажите, что для любого языка , можно построить полиномиальную Карп-сводимость, от слов длины n, к 3SAT-формулам длины .




Задача «Задачи/QBEQ-NPC-NPC»©


Беру задачу «Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/QBEQ-NPC-NPC» себе!

Покажите NP-полноту языка совместимых систем квадратичных уравнений в булевых переменных. Т.е. разрешимых систем вида

и где сложение по модулю 2.




Задача «Задачи/USUBSETSUM-IN-P»©


Беру задачу «Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/USUBSETSUM-IN-P» себе!

Вспомним задачу булев-рюкзак выполнимость, и потребуем, чтобы все веса и размер рюкзака задавались в унарной системе ().

Покажите, что тогда язык таких выполнимых рюкзаков, лежит в классе P.




Задача «Задачи/accept-after-t-steps-in-npc»©


Беру задачу «Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/accept-after-t-steps-in-npc» себе!

Язык L состоит из пар (M, t), где

M
одноленточная машина Тьюринга над бинарным алфавитом.
t
число t единичной системе (t единиц).
  • Существует вход x, M(x) останавливается и возвращает 1, после t шагов.

Покажите, что это NP-полная задача.




Задача «Задачи/conp-as-yes»©


Беру задачу «Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/conp-as-yes» себе!

Покажите, что язык L лежит в co-NP тогда и только тогда, если существует недетерминированная машина M, и полином p, такой, что M останавливается за время p(n) для всех входов x длины n, и L состоит точно только из таких строк x, у которых все пути вычисления M(x) приводят к ответу «1».




Задача «Задачи/scheduling-ident-machines-in-npc»©


Беру задачу «Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/scheduling-ident-machines-in-npc» себе!

Рассмотрим задачу разрешения для оптимизационной задачи Планирование Задач на Одинаковых Машинах («если ли планировка с максимальным временем меньше k»).

Покажите, что эта задача, даже в случае p=2, NP-полна.




Задача «Задачи/unary-in-p-then-time2kn-in-time2cn»©


Беру задачу «Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/unary-in-p-then-time2kn-in-time2cn» себе!

Докажите, что если каждый унарный язык из NP также лежит в P, то то для любого языка из для какого-либо k, он тажке лежит в для любого c.




Задача «Задачи/Квадрат букв»©


Беру задачу «Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/Квадрат букв» себе!




Задача «Задачи/Порядок закачек — NPC»©


Беру задачу «Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/Порядок закачек — NPC» себе!

Представим распределенный сервис стриминга видеофильмов. Центральный сервер с полной БД фильмов получает от периферийных кеширующих узлов запросы на требуемые фильмы и ориентировочные сроки, когда люди собираются их посмотреть.

Однако пропускная способность от сервера с дисками к внешнему миру ограничена, и требуется составить работающее расписание отгрузки фильмов.

Конкретно, узел контроля планирования получает n-заданий вида:

  • «начать_не_раньше, закончить_не_позже, размер_фильма»i, 1<=i<=n
  • максимальная пропускная способность не больше МаксКанал

И говорит «OK» (или «Паника-Паника!» в противном случае), если существует такое расписание из n команд отгрузки, соответствующих заданию (1<=i<=n ):

  • «время_начала, время_окончания, ширина_канала»i,
  • время_началаi >= начать_не_раньшеi
  • время окончанияi <= закончить_не_позжеi
  • ширина_каналаi <= МаксКанал
  • ширина_канала*(время_окончания — время_начала)i >= размер_фильмаi

Докажите NP-полноту задачи.

Hint: Можно через «Рюкзак-выполнимость» или «SUBSET-SUM»




Задача «Задачи/ptas-for-minimal-scheduling»©


Беру задачу «Полностью полиномиальная аппроксимационная схема (FPTAS) для задачи о рюкзаке/Задачи/ptas-for-minimal-scheduling» себе!

Разработайте PTAS-алгоритм для Планирование Задач на Одинаковых Машинах используя этот подход.




Задача «Задачи/dtime-n2-is-closed-carp-reduction»©


Беру задачу «Временная и пространственная сложность алгоритмов/Задачи/dtime-n2-is-closed-carp-reduction» себе!

  • Класс сложности С замкнут относительно какой-то сводимости, если L→L' и , то .

Рассмотрим класс .

Замкнут ли он относительно полиномиальной сводимости по Карпу?




Задача «Задачи/maximum-k-choice-knapsack-dynamic-programming»©


Беру задачу «Динамическое программирование для задачи о рюкзаке/Задачи/maximum-k-choice-knapsack-dynamic-programming» себе!

Придумайте алгоритм динамического программирования, находящий оптимальное решение задачи Maximum Integer k-choice Knapsack.




Задача «Задачи/Жадное вершинное покрытие для почти всех исходных данных»©


Беру задачу «Жадный алгоритм покрытия для почти всех исходных данных/Задачи/Жадное вершинное покрытие для почти всех исходных данных» себе!

Рассмотрим жадный алгоритм для вершинного покрытия («брать вершину максимальной степени, ребра удалять»), на случайных графах, у которых

  • n-вершин
  • ребра между любой парой вершин возникают с вероятностью p.

Какова точность алгоритма для почти всех исходных данных?

(упрощенный вариант — для фиксированного p=½).




Задача «Задачи/P^(\Sigma^p k)=P^(\Pi^p k)»©


Беру задачу «Полиномиальная иерархия/Задачи/P^(\Sigma^p k)=P^(\Pi^p k)» себе!

Докажите




Задача «[[Зарезервированные практические задачи|]]»©


Беру задачу «Зарезервированные практические задачи» себе!

Всего страниц найдено: 13.

----

Задача «Optprob/Художник продает картины галереям»

Художник продает картины галереям 2023-12-23 22-04-27 image0.png

Престижный художник создал 4 произведения искусства. Галереи A, B и C заинтересованы в их приобретении и готовы заплатить за каждую работу суммы (в миллионах денежных единиц), указанные в таблице:

. Картина1 Картина2 Картина3 Картина4 А 12 10 8 10 B 14 11 6 7 C 15 13 8 9

Художник собирается продать все произведения искусства, и каждая галерея должна приобрести хотя бы одно произведение (им, в общем, все равно, что продадут). Хотя известно, что галерея A купит только одну картину.

Как художник будет распределять произведения искусства между галереями, чтобы максимизировать свой доход?

Вариант: художник добавил следующее ограничение: работы 2 и 4 должны висеть рядом, и быть проданы в одну и ту же галерею.

Задача зарезервирована: VoyakinaES 12:30, 11 ноября 2024 (UTC)



Задача «MAX-SAT: дерандомизация/Задачи/eupce-6-15»

Задача зарезервирована: EjenY 15:43, 10 ноября 2024 (UTC)

Eupce-6-15 2023-05-18 19-51-41 image0.png



Задача «MAX-CUT: вероятностное округление/Задачи/eupce-6-14»

Задача зарезервирована: Solovev 15:41, 10 ноября 2024 (UTC)

Eupce-6-14 2023-05-18 19-44-29 image0.png



Задача «MAX-SAT: дерандомизация/Задачи/eupce-6-2-a»

Задача зарезервирована: Solovev 15:12, 10 ноября 2024 (UTC)

Докажите, что для каждого целого числа n существует раскраска ребер полного графа K_n в два цвета, такое что полное число одноцветных подграфов K_4 будете не больше чем \binom{n}{4} 2^{-5}



Задача «Вероятность/Задачи/eupce-2-7-c»

Задача зарезервирована: Solovev 15:16, 10 ноября 2024 (UTC)

X и Y — независимые случайные величины с геометрическим распределением, с параметрами P и Q соответственно.

P(min(X, Y) = k) = ?



Задача «Вероятность/Задачи/eupce-2-7-a»

Задача зарезервирована: EjenY 15:19, 10 ноября 2024 (UTC)

X и Y — независимые случайные величины с геометрическим распределением, с параметрами P и Q соответственно.

P(X = Y) = ?



Задача «Вероятность/Задачи/eupce-2-4»

Докажите, что E[X^k] ≥ E[X]^k для любого целого k ≥ 1.

Задача зарезервирована: Ermakov



Задача «Вероятность/Задачи/eupce-1-15»

Предположим, что бросают десять стандартных шестисторонних костей.

Какова вероятность того, что их сумма будет деленной на 6, предполагая, что броски независимы?

Задача зарезервирована: Ermakov



Задача «Вероятность/Задачи/eupce-1-13»

Медицинская компания рекламирует свой новый тест на определенное заболевание.

Частота ошибок первого рода (false negative) мала: если у вас есть расстройство, вероятность того, что тест вернет положительный результат, составляет 0.999.

Частота ошибок второго рода (false positive) тоже невелика: если у вас нет расстройства, вероятность того, что тест вернет положительный результат, составляет всего 0.005.

Предположим, что эту болезнь имеет 2% населения.

Если мы проверяем человека, выбранного равномерно из популяции, и получается положительный результат, какова вероятность того, что эта болезнь у него действительно есть?

Задача зарезервирована: Ermakov



Задача «Open Exercises»

showtotal=yes namespace=Main limit=500 order=lastedit desc,pagename output=template template=IncludeCard2 redirect=no category=Теоретические_задачи notcategory=Solved notcategory=Решенные_задачи notcategory=OptimizationProblems ignore=Permission denied ignore=A ignore=Open_Exercises ignore=Открытые_теоретические_задачи



Задача «Optprob/Назначение инженеров на проекты»

Назначение инженеров на проекты 2023-12-23 03-17-06 image0.png

Мы планируем распределять инженеров по проектам компании.

В течение следующего года компания имеет возможность участвовать в десяти инженерных проектах.

Каждый проект требует персонала (для проекта j потребуется Aj инженеров любого типа), приносит доход (G_j) и имеет общие расходы (C_j).

Projects 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A 3 3 3 2 2 2 4 4 4 5
C 10000 20000 25000 40000 10000 40000 20000 25000 10000 30000
G 55000 60000 60000 90000 30000 100000 65000 50000 50000 60000


Инженеры компании делятся на две категории:

  • S: Старший инженер (с опытом)
  • JJ: Младший инженер (без достаточного опыта)

Каждый инженер имеет годовую зарплату M.

В настоящее время компания располагает штатом, состоящим из семи старших инженеров и четырех младших инженеров.

Engineers 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
S 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0
JJ 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1
M 50000 45000 30000 35000 28000 58000 36000 55000 35000 50000 33000

Каждый инженер, будь то старший или младший, подходит для каждого из проектов, в зависимости от их подготовки. Эта пригодность измеряется в виде непрерывного индекса от 0 (нет) до 1 (оптимально).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 0 1 0.5 0.5 0.5 1 0.3 0.2 0.4 0.8
2 0.5 0.5 1 0.3 0.2 0.4 1 1 0 0
3 1 1 0 0 1 0 0.4 0.5 0.6 0.5
4 2 0.5 0.5 1 0.3 0.2 0.4 2 0.3 0.5
5 0.5 1 0.3 0.2 0.4 1 1 1 0.3 0
6 0.2 0.5 0.5 3 0 0 1 1 1 0.6
7 1 0.6 0.7 0.5 0.5 1 0.3 0.2 0.4 0.6
8 1 3 3 3 0.5 1 0.3 0.2 0.4 1
9 0 1 1 0.5 0.5 1 0.3 0.2 0.4 0.1
10 0.5 1 0.3 0.2 0.5 1 0.3 0.2 0.4 1
11 0.5 1 0.3 0.2 0.5 1 0.3 0.2 0.4 1

Компания имеет возможность нанимать новых инженеров.

Затраты, которые компания оценивает для найма новых сотрудников, следующие

следующим образом:

  • Старший инженер: $50 000/год
  • Младшие инженеры: $35 000/год

Для новых инженеров компания присваивает пригодность 75% старшим инженерам и 50% младшим, так как персонал будет подбираться в соответствии к проектам.

Существует два типа назначений для инженеров:

  • частичная занятость
  • полный рабочий день

Компания позволяет назначить инженера на неполный или полный рабочий день на проекты. Если он работает полный рабочий день, он может быть занят только в одном проекте.

Если неполный рабочий день — может быть максимум в двух.

Новые инженеры могут быть назначены только эксклюзивно.

На проекте затраты на зарплату инженера, назначенного на неполный рабочий день, будут составлять половину ее оклада.

Количество инженеров, необходимых проекту, всегда является величиной, предполагающей исключительности.

Если инженеры назначены на неполный рабочий день, то два инженера на неполный рабочий день считаются как

один инженер.

Компания хочет, чтобы

  • в каждом проекте, в котором она участвует, был как минимум один старший инженер (новый или уже работающий) на полную ставку.
  • общая пригодность инженеров, назначенных на проект, была выше 50% — расчет общей пригодности производится как сумма пригодности инженеров, назначенных на проект, деленная на количество назначенных инженеров, независимо от того, работают ли они неполный или полный рабочий день.

Помимо всего этого, существуют и другие спецификации:

  • В проекте не должно быть более трех инженеров, работающих неполный рабочий день.
  • Проекты 5 и 6 не могут иметь ни одного общего инженера в этих двух проектах.
  • Участие в проекте 2 на неполный рабочий день требует участия в проекте 3.

Цель компании — максимизация прибыли: «Доход от проектов» - «Расходы» (расходы на заработную плату + общие расходы).

Задача зарезервирована: Evvnes 07:21, 14 ноября 2024 (UTC)



Задача «Optprob/Планируем генерацию электричества»

Планируем генерацию электричества 2023-12-23 04-16-43 image0.png

Долгосрочный план выработки электроэнергии учитывает график работы существующих энергоблоков и график установки новых электростанций для удовлетворения спроса на электроэнергию в течение ряда будущих (5) лет при минимально возможных затратах.

Период планирования; 5 лет

Потребность в электроэнергии описывается кривой продолжительности нагрузки (LDC), как показано на рис (цифры на картинке приблизительны, точные будут дальше текстом), по оси ординат — мегаватты, по оси абсцисс — часы.

Планируем генерацию электричества 2022-10-21 16-20-36 image0.png

Площадь под графиком соответствует потребностям производства электроэнергии в мегаватт-часах.

Чтобы модель была простой, например линейной, график аппроксимируется кусочно-постоянной функцией, показанной в виде гистограммы (ступенчатой функции), с

  • «Bars=4».
  • TD — отсечки по горизонтали
 2920 3650 1280 910

Первый столбец обозначает минимальную нагрузку, столбец «4» — пиковую нагрузку, а два промежуточных — представляют потребность в средней нагрузке.

В любой компании или стране для производства электроэнергии используется несколько различных типов (n=5) технологий, таких как

  • паровые турбины
  • газовые турбины
  • гидроэлектростанции
  • дизель-генераторы
  • комбинированные генераторы

Эти энергоблоки требуют различных затрат, затрат на установку и переменных затрат, и переменная по времени генерации (что-то ломается, что-то амортизируется, что-то улучшается).

CE_{it}, 1 \leq i \leq n; — планируемые мощности существующих генерирующих типов по времени.
    15000 18000  20000  21000  21000
    40000 350000 300000 280000 280000 
    50000 400000 400000 400000 300000
    10000 100000 120000 130000 150000
     1000  11000 12000  14000  16000 
VC_{it}; Переменная (на мегаватт) годовая стоимость старой установки типа «i»
    4 4 4 4 4
    5 5 5 5 5
    3 3 3 3 3
    3 3 3 3 3
    1 1 1 1 1 

Кроме того, в будущем могут быть добавлены дополнительные мощности.

Например, предположим, что модель решила установить новую установку типа «j=1» мощностью 50 МВт в период «1», она будет существовать в системе до истечения технического срока службы этой установки (Это потому, что продолжительность горизонта планирования, рассматриваемого в этой задаче, короче, чем технический срок службы любого нового энергоблока, доступного на рынке).

FC_{jt}; Фиксированная годовая стоимость новой установки типа «j»
    100 110 110 120 120
    200 200 200 200 200 
    300 290 290 285 285
    200 190 190 180 180
    50 50 50 50 50  ~
FC_{jt}; Фиксированная годовая стоимость новой установки типа «j»


!AF; 80 80 85 85 85

    85 85 85 85 85
    90 90 90 90 90
    90 90 95 95 95
    85 85 90 90 90~

!PD; 6000 6000 6000 6000 6000

    9000 10000 110000 12000 13000
    25000 27000 27000 27000 27000
    50000 58000 58000 58000 57000~

!W; 20 50 10 10 10~







Кроме того, они имеют разный технический срок службы и придерживаются разных правил технического обслуживания.

Задача планирования состоит в том, чтобы определить

  • график работы существующих установок,
  • установок нового поколения, которые будут запущены в будущем,
  • и график введения новых установок путем минимизации суммы затрат на установку и эксплуатацию за заданное количество

лет, соблюдая при этом технические и финансовые ограничения.

Как только будет добавлен новый энергоблок с заданной мощностью, этот энергоблок будет эксплуатироваться на протяжении всего горизонта планирования.


С другой стороны, администрация имеет предпочтение между различными типами технологий, то есть между различными генерирующими установками в случае новых установок.

Это предпочтение описывается процентным коэффициентом от минимума, который должен иметь каждый новый блок, по сравнению с общей энергией, установленной в новых блоках.


Пока не додумано, надо доработать

Задача зарезервирована: StasFomin 16:33, 27 ноября 2022 (UTC)



Задача «Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC/Задачи/MAX-CUT-NPC»

Докажите, что задача MAX-CUT, в форме задачи разрешения («правда, ли, что для графа G есть разрез больше K?») NP-полна.

Задача зарезервирована: Ermakov