본문 바로가기

Computer Science

 (34)
Massively Parallel Computing Model 이 글에서는 분산 처리와 관련하여 최근에 제시된 두 계산 모델에 대해 간단히 알아본다. 또한, 그 계산 모델 상에서 돌아가는 잘 알려진 (그러면서도 이론적으로 중요한) 문제에 대한 알고리즘 및 계산 이론적 결과를 알아본다. 다만 이 주제에 대해 deep 하고 formal한 내용은 전혀 다루지 않는다. 전반적으로 두 계산 모델에 대한 이해를 조금 만드는 정도를 목표로 한다. 이 글에서 "높은 확률"은 최소한 1 - (polynomially small) 이상이라 이해하면 좋다. Massively Parallel Computing Model (MPC) 먼저, Massively Parallel Computing Model(MPC)에 대해 알아보자. MPC는 다음으로 구성되는 계산 모델이다: 입력 데이터 크기 $..
Unique Games Conjecture에 대한 노트 본인은 최근 들어 Theoretical Computer Science 분야 중에서도 Computational Hardness에 관련한 결과들을 다루는 스터디에 참여하고 있고, Unique Games Conjecture와 관련하여 발표할 일이 있었다. 나름 의미가 있는 주제임에도 불구하고, 이와 관련한 국문 자료는 (본인이 검색해본 한에서는) 전혀 찾아볼 수 없었어서 이 글을 작성하게 되었다. 이 글은 Unique Games Conjecture가 무엇이고, 이를 통해 어떤 결과들을 얻을 수 있는지에 대해 전달하는 것을 목표로 한다. Unique Games Conjecture에서 어떤 형태로 reduction을 구성할 수 있는지 그 느낌 또한 전달하는 것 또한 목표로 하되, reduction에 대한 form..
The Short-Side Advantage in Random Matching Markets 이 글은 L. Cai와 C. Thomas의 논문 The Short-Side Advantage in Random Matching Markets 의 결과를 간략하게 정리한 것이다. 1. Introduction Stable Matching Problem은 남-여 간의 짝 매칭, 의사와 병원간의 매칭, 학생과 지도교수 간의 매칭 등 여러 상황에서 응용될 수 있는 문제로 다음과 같은 상황을 다룬다. $n$ 명의 의사 $\mathcal{D} = {d_1, d_2, \cdots, d_n}$ 와 $m$ 개의 병원 $\mathcal{H} = {h_1, h_2, \cdots, h_m}$ 이 있다. 각각의 의사는 병원에 대한 선호하는 순서($\prec_d$)가 존재하고, 각각의 병원은 의사에 대한 선호하는 순서($\prec..
Computational Complexity Classes 최근 https://github.com/koosaga/project-hardness 의 스터디에 참여하고 있다. 해당 스터디에서 공부한 내용을 아주 간략히 (주로 informal 하다.) 간혹 정리해볼 예정. P와 NP P와 FP $\mathbb{P}$는 다항 시간(입력 $x$의 크기에 대해 다항식 scale로 bound 됨을 의미)에 풀리는 문제들의 class이다. 유의 사항: 정수 $n$은 $\log_2 n$ 개의 비트로 표현할 수 있으므로 $n$을 입력으로 줄 때 입력의 크기는 $\log_2 n$ 이다. (흔히들 Subset Sum 등을 $\mathbb{P}$라 생각하면서 하는 오해...) $\mathbb{FP}$는 다항 시간에 계산 가능한 함수들의 class이다. 어떤 계산 모델을 가정할 것인가?..
Redis는 어떻게 key를 expire 하는가? Redis에서는 key에 timeout을 설정할 수 있다. 이 경우, timeout이 지난 key는 만료(expire) 되어 redis에서 삭제된다. 이전 회사에 다니던 시절에 Redis로 key에 timeout을 걸어줘야 하는 작업을 하면서 이 기능이 어떤 원리로 동작하는지에 대해 의문을 품고 찾아봤던 일이 있었다. 이와 관련하여 지금은 조금 여유가 생겨 간략히 글을 남겨본다. Key가 만료되었는지 확인하고, 삭제할 수 있는 가장 간단한 전략으로는 다음의 두 가지를 생각해 볼 수 있다: eager way: 주기적으로 전체 key들을 살펴보며 timeout에 도달했는지 체크해보고, 도달한 경우 key를 삭제한다. lazy way: 어떠한 key에 대한 접근이 이루어지는 시점에 timeout에 도달했는지 ..
2022-06-05 Problem Solving 최근에 여러 문제를 해결하였다. 최근에 해결해 본 문제들의 풀이를 간략하게 정리해보았다. 4230. 사랑과 전쟁 편의상 0번 남편을 위쪽에 앉히자. 남편과 아내가 같은 편에 앉을 수 없다는 조건과 각 불륜 쌍 중 최소 한 쪽은 아래 쪽에 앉아야 한다는 조건은 typical한 2-SAT 조건 식으로 만들어줄 수 있다. 2-SAT을 구하는 알고리즘을 돌려서 문제를 해결할 수 있다. 21065. Friendship Circles 문제에서 물어보는 것은 $p_0$ 에 대해 점들을 반전시켜 생각해보면 간단하다. $p_0$ 와 $p_i$ 만을 포함하는 원이 있는 것은 $p_i$를 반전 시킨 점을 지나는 직선이 존재해 나머지 점들을 한쪽 반평면에만 놓이게 할 수 있음과 동치이다. 따라서, $p_i$를 반전시킨 점을 ..
랜덤한 교란 순열을 생성하는 card-based 프로토콜 (1) 1. Introduction Symmetric group $S_n$의 원소, 즉, $[n]$ 상의 순열 가운데 fixed point가 없는 것들을 Derangement(교란 순열)이라고 부른다. 이제, 한 가지 예를 들어, $n$ 명의 학생이 있는 학급에서 마니또 행사를 한다고 가정해보자. 학생 $i$의 마니또가 $p_i$라 할 때, $p_i \neq i$ 여야 하며, $i \neq j$ 이면, $p_i \neq p_j$ 여야 할 것이다. 즉, ${p_i}$ 가 derangement 여야 한다. 또한, 학생 $i$는 $p_i$의 값 외에 다른 정보를 알지 않아야 한다. 이렇듯, 현실에는 각자 자신에게 배정된 수 외의 정보를 알 수 없는 상태에서 derangement를 랜덤하게 생성해야 하는 (암호학적인 ..
2-SAT 및 그의 응용 1. 2-SAT 문제란? 2-SAT 문제란 참/거짓의 값을 가지는 불리언 변수 $n$개 $x_1, x_2, \cdots, x_n$ 와 2-CNF가 있을 때, 2-CNF를 참으로 만들기 위해 $x_i$ 들에 적당한 값을 할당하는 문제이다. 2-CNF란 2개의 변수를 $\lor$ (or)한 식(절) 여러 개에 $\land$ 연산을 취해 만들어지는 식을 의미한다. 예를 들어, $(x_1 \lor x_2) \land (\bar x_3 \lor x_4)$ 는 2-CNF이다. 그리고, $x_1 = true$, $x_2 = false$, $x_3 = false$, $x_4 = false$ 는 이 식을 만족 시키는 하나의 방법이다. 반대로, $(x_1 \lor x_1) \land (\bar x_1 \lor \bar x..
2021-09-10 Problem Solving 11385. 씽크스몰 단순히 다항식의 곱셈을 FFT로 수행하면 해결할 수 있어 보인다. 하지만, 입력되는 수의 범위를 살펴보면, long double을 써도 맞기 쉽지 않음을 알 수 있다. 나는 조금 더 안전 빵으로, 소수 두 개를 이용해 NTT를 두 번 한 후, CRT를 이용해 계수들을 복원하여 문제를 해결했다. 19265. Is it a p-drome? 모든 값을 0-based index로 생각하자. 어떤 문자열이 $p$-drome 이라면, $p$를 적용한 결과물과 해당 문자열의 라빈 핑거프린트 해시 값이 같을 것이다. 고로, $i$에서 시작하는 길이 $m$인 문자열을 본다고 할 때, 원래 문자열의 해시 값은 $\sum_{j=0}^{m-1} a_{i+j} x^j$ 이 될 것이고, $p$를 적용한 결과..
2021-08-27 Problem Solving 요즘도 꾸준히 1일 1문제는 해결하려고 노력 중이다. 지난 번에 글 쓰고 나서 풀었던 문제들 중 일부를 뽑아서 풀이를 올려본다. 17114. 하이퍼 토마토 간단한 BFS를 통해 문제를 해결할 수 있다...만, 11차원 입력을 효율적으로 처리하는 것이 중요한 문제다. 나는 11차원 배열을 선형으로 펴고, 적절한 사칙연산을 통해 11차원 벡터와 선형 배열 인덱스 사이의 변환을 해주는 방식으로 구현했다. 나의 구현 방식으로 문제를 해결하기에는 다소 빠듯한 면이 있어서, 빠른 입출력 등의 여러 최적화를 함께 사용하여 문제를 해결했다. 22967. 구름다리 성게 그래프를 출력하면, 답이 2 이하임이 보장된다. 이제, 답을 1로 만들 수 있는지를 확인해줘야 하는데, 이는 완전 그래프인 경우에만 가능하다. 따라서, ..

티스토리툴바