Cai-Furer-Immerman小工具中的自同构


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在通过Weisfeiler-Lehman(WL)方法进行图同构的著名反例中,Cai,Furer和Immerman 在本文中构建了以下小工具。他们构造了一个图由Xk=(Vk,Ek)

Vk=Ak∪Bk∪Mk where Ak={ai∣1≤i≤k},Bk={bi∣1≤i≤k}, and Mk={mS∣S⊆{1,2,…,k}, |S| is even}Ek={(mS,ai)∣i∈S}∪{(mS,bi)∣i∉S}

一个在纸上的引理(引理3.1第6页)的状态,如果我们的着色顶点和b 我的色彩我那么| 甲ù 吨(X ķ)| = 2 ķ - 1(颜色必须由构被保留),其中每个构对应于交换一个我和b 我每个我在部分子集š的{ 1 ,2 ,... ,ķ }aibii|Aut(Xk)|=2k−1aibiiS{1,2,…,k}甚至基数。他们说证明是立竿见影的。但是我看不到的情况如何。在X 2(一个1,米{ 1 ,2 })是边缘,但如果我们具有同构,其互换一个1,b 1和一个2,b 2以上边缘被转化为(b 1,米{ 1 ,2 })k=2X2 (a1,m{1,2})a1,b1a2,b2(b1,m{1,2})这不是优势。因此,这不应该是自同构的。

我想了解我的误解。

Answers:


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您缺少连接到所有b的空集。为了得到一个同构,你选择一个子集牛逼⊆ { 1 ,。。。,ķ }甚至基数,然后交换一个我与b 我每个我∈ Ť然后在中间调整套。在您的示例中,图形为(a 1,{ 12 } ),(a 2,{ 12 } ),∅bT⊆{1,...,k}aibii∈T

(a1,{12}),(a2,{12}),(b1,∅),(b2,∅).

仍然在你的例子,如果你不需要做任何事情,如果 牛逼= { 1 ,2 }同构是通过交换给出一个1与b 1,一2与b 2和{ 1 ,2 }与∅。T=∅T={1,2}a1b1a2b2{1,2}∅

现在,对于一般情况,我们需要证明总是有一种调整中间顶点的方法。我们知道甚至具有基数。所以让| T | = 2 - [R。我们只需要证明| | T | = 2,因为否则我们可以应用与将T划分为大小为2的r个子集相对应的r个自同构的组合。因此,假设T = { i ,j }。然后同构交换一个我用T|T|=2r|T|=2rTr2T={i,j}ai, 一个Ĵ与 b Ĵ,每个中间顶点 š使得小号∩ { 我,Ĵ } = ∅与中间顶点小号∪ { 我,Ĵ }(这可以在实例中可以看出),并且每个子集 š这样该小号∩ { 我,Ĵ } = { 我}与子集,使得小号∩ { 我,Ĵ }biajbjSS∩{i,j}=∅S∪{i,j}SS∩{i,j}={i}(对于 k = 3可以看到)。请注意,此交换过程是自同构的,因为对于索引 p ≠ { i ,j }, a p, b p和这些交换的顶点之间的边缘关系得到了完全保留,并且显然 i a,a j,b i之间的边缘关系,b j正确调整。S∩{i,j}={j}k=3p≠{i,j}apbpai,aj,bi,bj

最后,要了解这些是唯一可能的同构,请注意,每个都有自己的颜色。因此它们无法映射到另一对a j,b j。还要注意,如果不将某些a i与某些b j交换,就不可能具有将中间顶点映射到中间顶点的自同构。◻ai,biaj,bjaibj◻


总的来说,我们如何证明我们总是可以在中间调整集合并获得所需的同构性?我的问题的核心实际上是那个。
— 杜尔加达塔(DurgaDatta)2012年

嗨,我添加了自同构的构造。希望能帮助到你。
— Mateus de Oliveira Oliveira 2012年

谢谢。在我看来,这并不“即时”。我对研究非常陌生。这对我来说是一个不好的信号吗?
— DurgaDatta

“这对我来说是一个不好的信号吗?” 绝对不。相反,我认为您的怀疑是一个很好的信号。总有一天,这种事情对您来说也可能是立即的:)
— Mateus de Oliveira Oliveira 2012年

Ti∈TaibiSSΔT
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