固定图上的派系问题


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众所周知,斜率函数取一个完整的顶点图的(生成)子图,输出 iff包含一个斜率。在这种情况下变量对应于边缘的。已知(Razborov,Alon-Boppana),对于,此函数需要大小约为单调电路。 Ç 大号我Q ù ë (Ñ ,ķ )ģ ⊆ ķ Ñ Ñ ķ Ñ 1 ģ ķ ķ Ñ 3 ≤ ķ ≤ ñ / 2 Ñ ķkCLIQUE(n,k)G⊆KnnKn1GkKn3≤k≤n/2nk

但是,如果我们采用一个固定图,并考虑单调布尔函数,则该函数接受顶点的子集,并在形成a的某些个顶点时输出集团。在这种情况下对应于变量的顶点的,并且函数只是标准集团功能,但仅限于跨越一个子图的固定图形。 Ç 大号我Q ù ë (ģ ,ķ )š ⊆ [ Ñ ] 1 ķ 小号ģ ķ ÑG⊆KnCLIQUE(G,k)S⊆[n]1kSGKnG

1.是否存在顶点图,其 需要大小大于单调电路?我觉得不是。 G C L I Q U E (G ,k )n O (log n )nGCLIQUE(G,k)nO(log⁡n)
2.是为曲线图的某些序列的NP-hard问题 ?我觉得不是。 (g ^ Ñ:Ñ = 1 ,2 ... )CLIQUE(Gn,k)(Gn:n=1,2…)

请注意,如果都是最大集团,则 可以作为阈值函数的OR来计算,其中第个函数测试。因此,如果,则整个电路具有多项式大小。但是,具有最大集团数的指数的图呢?(集团是最大的,无法向其添加任何顶点。) G C L I Q U E (G ,k )r k i | 小号一个 ∩ C ^ 我| ≥ ķ - [R = p Ö 升ý (Ñ )C1,…,CrGCLIQUE(G,k)rki|Sa∩Ci|≥kr=poly(n)

对于个顶点上的特定图形, 可以将 “嵌入” 到中。特别地,Bollobas和Thomason(1981)证明,如果是一个Hadamard图,其顶点是子集,并且两个顶点和相邻,当是偶数,则包含个顶点上每个图的同构副本。可以将此事实与Razborov 的下界(大约)结合起来得出以下结论: C L I Q U E (H ,k )H n = 2 mCLIQUE(m,k)CLIQUE(H,k)Hn=2m[ m ] u v | ü ∩ v | H G m m k C L I Q U E (m ,k )C L I Q U E (H ,k )H[m]uv|u∩v|HGmmkCLIQUE(m,k)CLIQUE(H,k)需要大小约为单调电路。这里的潜在问题是,即使图 “包含” 所有顶点图,这些图也不在同一组顶点上。拉兹伯罗夫(Razborov)的论点要求正输入和负输入(斜率和完全局部图的补码)是同一组顶点上的图。此外,所有正输入(斜体)只是一个和相同的固定斜体的同构副本。 ħmkH m(k − 1 )k(k−1)k k

3.有什么想法吗?有没有人看到过考虑过这类问题?我的意思是,固定图子图的决策问题。还是说一个固定 (可满足)CNF的子CNF的SAT问题(通过删除一些文字获得)?

动机:这种问题与组合优化算法的复杂性有关。但是它们本身似乎很有趣。为什么我们要寻找对所有图都有效的算法?实际上,我们通常对一张(大)图的小块(一个国家的街道网络,facebook或类似网络)的属性感兴趣。

备注1:如果图是二分图,则中所有的不等式的顶点边缘入射矩阵是完全单模的,并且可以通过线性编程解决诱导子图上的集团问题。因此,对于二部图,具有较小的电路(尽管非单调)。 X Ü + X v ≤ 1 (Û ,v )∉ Ë ģ ģ Ç 大号我Q ù ë (ģ ,ķ )G=(L∪R,E)xu+xv≤1(u,v)∉EGGCLIQUE(G,k)

备注2:在二部图的情况下,对问题1“应该”的答案确实为“否” 的指示是,随后在上的以下单调Karchmer-Wigderson游戏仅需要位通信。令 为的完整二部图上最大数量的顶点。爱丽丝得到红色节点的集合,鲍勃得到蓝色节点的集合,使得。目的是在和之间找到一个非边。G O (log n )k G A B | A | + | B | > k A BGGO(log⁡n)kGAB|A|+|B|>kAB


更多的想法(1)似乎您可能会得到类似的结果,即定义“过滤器”函数,该函数具有与布尔值和固定值基于布尔变量的0/1值的固定图的边和“过滤器”边相同的变量数... 。?由于从边缘到顶点移动的诱导图结构,这可能会在某种程度上减少分析。(2)一个简单的关键问题已嵌入您的问题中,仅此一个值得解决。什么是具有指数最大集团的图?hadamard示例可能不够用,因为它是如此“庞大”。
— vzn 2012年

我最近研究了一种模糊的相似事物,并遇到了一个有趣的事实:“通过将图上的最大派别逐个删除直到图为空,来获得图的贪心派分解。我们最近发现,图的贪心派分解一个阶的图最多有 2/4 集团。” --mcguinnessÑ 2 / 4nn2/4
— vzn 2012年

@vzn:最后一个问题。有一个简单的构造(不记得是谁)。取个顶点不相交的“反三角形”(三个顶点之间没有边的顶点),并在任意两个反三角形的所有顶点之间放置边。这样,最大派系的数量为,并且这是最佳的(不可能再有更多)。2 n / 3n/32n/3
— Stasys'4

@vzn:关于McGuinness的结果。据我了解,他将所有边缘分解为少量边缘不相交的最大(大小)团。但是可能会发生这样的情况,即诱导子图的最大派系并不在任何一个之中。尽管如此,结果似乎仍在“正确的方向”上。
— Stasys'4

关于备注2:当您说要在两方中寻找集团时,您是说一个完整的二方吗?
— MassimoLauria

Answers:


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我们对树形分辨率证明问题进行了一些研究,即固定图是否具有大小为的集团(其中通常很小)。特别地,我们发现,对于一大类图,需要大小为反驳。ķ ķ Ñ Ω (ķ )GkknΩ(k)

您可以在此链接中找到论文“ DPLL搜索过程的参数化复杂性”。


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很好的结果!实际上,当尝试针对树状切割平面(CP)反驳(clique)问题显示相同的结果时,我的问题就出现了。对于树状派生,我们有两个(仅?)工具:(1)通信复杂性参数,以及(2)Pudlak和Impagliazzo的Player-Delayer游戏。备注2暗示(1)对于(派系)问题将(失败)。对于CP证明,是否有类似于(2)的类比?
— Stasys

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我相信本文可以回答您的问题:http : //arxiv.org/abs/1204.6484

本文定义了NP困难3SAT问题的族,这样公式的结构对于每n个都是固定的,输入是公式的极性。

使用从3SAT到CLIQUE的标准归约法(每个3CNF子句定义了一组8个可能的赋值(或7个满足条件的赋值),且在不冲突的赋值之间具有边),有一个图形使得在为每个子句删除一个顶点后, NP很难找到最大的集团(甚至使用图形产品或非随机图形产品来估计其大小)


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在第三季度,对SAT问题的“主干”和可能的“后门”进行了一些实证研究。骨干是在每个令人满意的分配中都为真的一组文字。SAT问题的后门是一组(希望很小)变量,它们为解决问题提供了“捷径”。这两个结构可能有助于理解和(或)理解您所谓的“子CNF”或除去某些变量的CNF。除了DP之外,可以将davis putnam算法视为系统地探索CNF的许多“子CNF”来解决它。

[1] Kilby等人的可满足性的骨干和后门


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