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Parameterized Algorithms and Polyhedra

Description du projet

Une approche intégrée pour résoudre des problèmes d’optimisation complexes

Les techniques polyédriques recourent à des formes géométriques, polyédriques, pour résoudre des problèmes d’optimisation en analysant les contraintes et en trouvant les meilleures solutions. Alors que ces méthodes sont largement employées dans la programmation linéaire et l’optimisation combinatoire (problèmes qui impliquent de trouver la manière la plus efficace de disposer ou de sélectionner des éléments), elles sont rarement appliquées dans les algorithmes paramétrés, qui se concentrent sur la résolution efficace de problèmes en isolant des paramètres clés. Le projet PARAMLP, financé par le CER, combinera ces dernières avec des techniques polyédriques pour répondre à des questions ouvertes dans le domaine de l’optimisation combinatoire. L’étude explorera de nouvelles façons d’utiliser les techniques polyédriques dans les algorithmes paramétrés, comblera les lacunes dans la compréhension des méthodes algébriques pour les problèmes de matroïdes, et améliorera les techniques d’approximation pour des tâches telles que l’ordonnancement et l’allocation équitable des ressources.

Objectif

Polyhedral techniques allow the powerhouse of linear programming to be used for the discrete problems in combinatorial optimization. Their impact on commercial solvers, the theory of classical algorithms, as well as approximation algorithms, is well established. Nevertheless, these techniques play only a marginal role in mainstream research on parameterized algorithms. Recent advances, many of which are due to the PI, are showing potential for a revolutionary synergy between parameterized algorithms and polyhedral techniques. This project aims to unlock the full power of this synergy and use it to address several pressing open questions in combinatorial optimization. The work plan consists of three complementary directions:

I. Exploring new frontiers for polyhedral techniques in parameterized algorithms, in particular, the novel usage of proximity bounds to obtain FPT algorithms. We will specifically investigate the open question of whether bin packing in the number of item sizes is in FPT.

II. Closing notorious loose ends in existing research lines, in particular, the lack of polyhedral understanding of algebraic methods in matroid problems.

III. Embracing parameterization to strengthen polyhedral techniques in approximation algorithms. Specifically, we will investigate an innovative technique crucial for understanding the approximability of scheduling on unrelated parallel machines, max-min fair allocation, and directed Steiner tree.

The topics of the project are relevant for a broad spectrum of researchers from both parameterized algorithms and approximation algorithms and have the potential to bring these fields much closer together.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2025-STG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

SYDDANSK UNIVERSITET
Contribution nette de l'UE
€ 1 498 648,00
Coût total
€ 1 498 648,00

Bénéficiaires (1)