RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Труды Института математики и механики УрО РАН // Архив

Тр. ИММ УрО РАН, 2017, том 23, номер 4, страницы 301–310 (Mi timm1489)

Неулучшаемая гарантированная оценка точности для задачи о $k$ медианах на отрезке $[0,1]$

М. Ю. Хачайabc, Д. М. Хачайab, В. С. Панкратовa

a Инcтитут математики и механики им. Н. Н. Красовского УрО РАН
b Уральский федеральный университет
c Омский государственный технический университет

Аннотация: Одномерная задача кластеризации $k$-medians рассматривается в контексте игры двух лиц с нулевой суммой. Множество стратегий первого игрока совпадает с совокупностью выборок фиксированной длины из отрезка $[0,1]$. Стратегиями второго игрока являются всевозможные разбиения произвольной выборки данной длины на заданное число кластеров. В качестве платежной выступает функция, оценивающая качество кластеризации, значение которой численно совпадает с суммой уклонений элементов выборки от центров ближайших к ним кластеров. Как нетрудно убедиться, за исключением редких случаев данная игра не имеет цены. Для произвольных натуральных $n$ и $k$ строится верхняя оценка $0.5n/(2k-1)$ нижней цены игры. Обосновывается достижимость найденной оценки при $k>1$ и достаточно больших $n=n(k)$. Тем самым показывается, что для произвольной выборки длины $n$ может быть построена кластеризация методом $k$ медиан так, что значение платежной функции не превысит найденной оценки, причем данная оценка достижима при произвольном числе кластеров и выборок достаточно большой длины. Полученные результаты нашли применение в комбинаторной оптимизации при обосновании полиномиальной разрешимости подклассов труднорешаемых экстремальных задач.

Ключевые слова: кластеризация, задача о $k$ медианах, достижимая оценка точности.

УДК: 519.16 + 519.85

MSC: 90C27, 90C05, 62H30

Поступила в редакцию: 22.09.2017

DOI: 10.21538/0134-4889-2017-23-4-301-310



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024