Кіріспе

Марзулло алгоритмі, Кит Марзуллоның 1984 жылы докторлық диссертациясы үшін ойлап тапқан алгоритмі, шулы уақыт көздерінен дәл уақытты анықтау үшін қажетті көздерді таңдауға қолданылатын келісім алгоритмі болып табылады. Оның жетілдірілген нұсқасы, "қиылыс алгоритмі" деп қайта аталған, қазіргі заманғы Желілік уақыт протоколының құрамына кіреді. Марзулло алгоритмі сонымен қатар бірнеше берік жиынтықтарды бағалау әдістеріне қажетті n қораптың (немесе жалпы алғанда Rn-нің n ішкі жиынының) бос қиылысын есептеу үшін де қолданылады.

Мақсаты

Марзулло алгоритмі сенімділік интервалы бар бағалаулар жиынтығынан оңтайлы мәнді шығару үшін уақыт жағынан тиімді, онда нақты мән кейбір көздер үшін сенімділік интервалынан тыс болуы мүмкін. Бұл жағдайда ең жақсы бағалау ең көп сандағы көздерге сәйкес келетін ең кіші интервал деп есептеледі. Егер бізде 10 ± 2, 12 ± 1 және 11 ± 1 бағалаулары болса, онда бұл интервалдар [8,12], [11,13] және [10,12] болады, олар [11,12] немесе 11,5 ± 0,5 түрінде үш мәнге де сәйкес келеді. Егер диапазон [8,12], [11,13] және [14,15] болса, онда барлық осы мәндерге сәйкес келетін интервал жоқ, бірақ [11,12] ең көп сандағы көздерге – атап айтқанда, екеуіне – сәйкес келеді. Соңында, егер диапазон [8,9], [8,12] және [10,12] болса, онда [8,9] және [10,12] интервалдары ең көп сандағы көздерге сәйкес келеді. Бұл процедура интервалды анықтайды. Егер қажетті нәтиже осы интервалдан ең жақсы мән болса, онда қарапайым тәсіл интервалдың ортасын мән ретінде алу болады, бұл бастапқы Марзулло алгоритмінде көрсетілген. Көбірек зерделі тәсіл бұл дереккөздердің сенімділік интервалдарынан пайдалы ақпаратты жоғалтуы мүмкін екенін, ал дереккөздердің ықтималдық моделі орталықтан өзге мәнді де қайтара алатынын ескереді. Есептелген мәнді "оптималды" емес, "оптимистік" деп сипаттаған дұрыс. Мысалы, үш интервалды [10,12], [11, 13] және [11.99,13] қарастырайық. Төменде сипатталған алгоритм [11.99, 12] немесе 11.995 ± 0.005 есептейді, бұл өте дәл мән. Егер біз бағалаулардың бірі дұрыс емес болуы мүмкін деп күдіктенсек, онда кем дегенде екі бағалау дұрыс болуы керек. Осы шарт бойынша, ең жақсы бағалау [11,13] болады, себебі бұл әрқашан кем дегенде екі бағалауды қиып өтетін ең үлкен интервал. Төменде сипатталған алгоритм қате бағалаулардың максималды санымен оңай параметрленеді.

Тиімділік

Марзулло алгоритмі кеңістік және уақыт бойынша тиімді. Асимптотикалық кеңістік қолданысы O(n) құрайды, мұнда n – дереккөздер саны. Асимптотикалық уақыт талабын қарастырғанда, алгоритм кесте құрудан, оны сұрыптаудан және іздеуден тұрады деп есептеуге болады. Сұрыптау O(n log n) уақытында орындалуы мүмкін, бұл кесте құру және іздеу кезеңдерінен басым, олар сызықтық уақытта жүзеге асырылуы мүмкін. Сондықтан Марзулло алгоритмінің уақыт тиімділігі O(n log n) шамасына тең. Кесте құрылып, сұрыпталғаннан кейін, жаңа ақпарат түскен кезде бір дереккөз үшін интервалды сызықтық уақытта жаңартуға болады. Демек, бір дереккөздің деректерін жаңарту және ең жақсы интервалды табу O(n) уақытында орындалуы мүмкін.