Eisenberg-Nagy Marianna: Szemidefinite approximáció és szimmetria redukálás

Számos kombinatorikus feladat NP-nehéz, ezért a problémának csak egy relaxációját szoktuk megoldani. Mint köztudott, ily módon sokszor nagyon jó (szoros) közelítést kapunk szemidefinite programozás segítségével, például a maximális vágás feladatra is.

Feltételek hozzávételével jobb és jobb korlátokat állíthatunk elő. Különböző meggondolások alapján különböző hierarchiáját definiálhatjuk így a közelítéseknek. Ám mindegyik ilyen technika hátulütője, hogy a relaxáció mérete rohamosan nő, ezért gyakran már a hierarchia második szintjén olyan nagy méretű feladattal állunk szemben, melyet a jelenlegi megoldók nem tudnak megoldani. Az approximáció méretének csökkentésére mód nyílik, ha az eredeti feladat nagy mértékű szimmetriával rendelkezik.

Ám ekkor már nem vehetünk hozzá a közelítéshez tetszőleges feltételt, mert az megtörheti a szimmetriát, így a méret redukálás lehetőségét elveszítjük. Megmutatjuk, hogy az Adams és Sherali által bevezetett RLT technika és a szemidefinit programozási relaxációval kapott közelítés is megőrzi a szimmetriát a kvadratikus optimalizálási és kvadratikus hozzárendelési feladat esetén. Ennek segítségével az ismertnél jobb korlátokat tudunk adni bizonyos nehéz kombinatorikus feladatokra.