Foundationপ্রথম নীতি থেকে
LEVEL 13 · Theory & Research

Approximation Algorithm

আসন্নীকরণ অ্যালগরিদম

NP-hard optimization সমস্যার জন্য polynomial সময়ে একটা প্রমাণিত-গ্যারান্টি সহ 'প্রায়-optimal' সমাধান দেয় এমন algorithm — নিখুঁত না, কিন্তু কতটা খারাপ হতে পারে তা গাণিতিকভাবে বাউন্ডেড।

also: approximation ratio, α-approximation

একটা algorithm A α-approximation যদি প্রতিটা instance x-এর জন্য (minimization সমস্যায়) A(x) ≤ α · OPT(x), যেখানে OPT(x) সত্যিকার অপটিমাল মান — যদিও নিজে সেটা খুঁজে বের করা exponential সময় নিতে পারে।

উদাহরণ — Vertex Cover: greedy matching-based algorithm (একটা uncovered edge বাছুন, দুই প্রান্তই কভারে যোগ করুন, তার সব edge বাদ দিন) একটা 2-approximation — প্রমাণ matching-এর disjointness ব্যবহার করে একটা lower bound তৈরি করে OPT-এর উপর।

PCP theorem-এর প্রভাব — inapproximability। কিছু সমস্যায় (Max-3-SAT, Set Cover, Max-Clique) নির্দিষ্ট ratio-র চেয়ে ভালো approximation নিজেই NP-hard প্রমাণিত — “gap-producing reduction” কৌশলে PCP theorem থেকে। Max-3-SAT-এর সেরা সম্ভাব্য ratio ঠিক 7/8 (Håstad), Set Cover-এর ln n (Feige) — দুটোই tight, matching upper আর lower bound।

বাস্তব ব্যবহার: load balancing, network design, facility location — যেখানে SLA-জাতীয় worst-case গ্যারান্টি জরুরি, সেখানে heuristic-এর বদলে provable approximation algorithm ব্যবহৃত হয়।