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Strong LP formulations for scheduling splittable jobs on unrelated machines
Indexado
Scopus SCOPUS_ID:84958525522
DOI 10.1007/978-3-319-07557-0_21
Año 2014
Tipo

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



We study a natural generalization of the problem of minimizing makespan on unrelated machines in which jobs may be split into parts. The different parts of a job can be (simultaneously) processed on different machines, but each part requires a setup time before it can be processed. First we show that a natural adaptation of the seminal approximation algorithm for unrelated machine scheduling [11] yields a 3-approximation algorithm, equal to the integrality gap of the corresponding LP relaxation. Through a stronger LP relaxation, obtained by applying a lift-and-project procedure, we are able to improve both the integrality gap and the implied approximation factor to 1 + φ, where φ ≈ 1.618 is the golden ratio. This ratio decreases to 2 in the restricted assignment setting, matching the result for the classic version. Interestingly, we show that our problem cannot be approximated within a factor better than e/e-1 ≈ 1.582 (unless P = NP). This provides some evidence that it is harder than the classic version, which is only known to be inapproximable within a factor 1.5 - ε. Since our 1 + φ bound remains tight when considering the seemingly stronger machine configuration LP, we propose a new job based configuration LP that has an infinite number of variables, one for each possible way a job may be split and processed on the machines. Using convex duality we show that this infinite LP has a finite representation and can be solved in polynomial time to any accuracy, rendering it a promising relaxation for obtaining better algorithms. © 2014 Springer International Publishing Switzerland.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Sin Disciplinas
Scopus
Computer Science (All)
Theoretical Computer Science
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 CORREA-FONTECILLA, JOSE RAFAEL Hombre Universidad de Chile - Chile
2 Marchetti-Spaccamela, Alberto Hombre Università degli Studi di Roma La Sapienza - Italia
Sapienza Università di Roma - Italia
3 Matuschke, Jannik Hombre Universidad de Chile - Chile
4 ACUNA-AGUAYO, VICENTE ERNESTO Hombre Vrije Universiteit Amsterdam - Países Bajos
5 Svensson, Ola - Swiss Federal Institute of Technology EPFL, Lausanne - Suiza
Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne - Suiza
6 Verdugo, Victor Hombre Universidad de Chile - Chile
7 VERSCHAE-TANNENBAUM, JOSE CLAUDIO Hombre Universidad de Chile - Chile

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Financiamiento



Fuente
Fondo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico
Deutsche Forschungsgemeinschaft
European Research Council
Seventh Framework Programme
EU-IRSES
EUSACOU
Berlin Mathematical School
Núcleo Milenio Información y Coordinación en Redes, ICR

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Agradecimientos



Agradecimiento
This work was partially supported by Nucleo Milenio Información y Coordinación en Redes ICM/FIC P10-024F, by EU-IRSES grant EUSACOU, by the DFG Priority Programme ”Algorithm Engineering” (SPP 1307), by the Berlin Mathematical School, by ERC Starting Grant 335288-OptApprox, and by FONDECYT project 3130407.

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