인접 행렬의 다항식을 검사하여 동 형사상을 그래프 화하는 순진한 접근에 관한 문헌


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나는 아마도 오 탐지 (false positive)를 갖는 그래프 동형에 대한 접근 방식을 설명하고 그것이 작동하지 않음을 나타내는 문헌이 있는지 궁금합니다.

두 개의 인접 행렬 감안 , 동형 검사의시피 순 방법은 각 행에 대한 여부를 확인하는 의 , 로우가 의 행의 순열 붙이고, . 문제는 약간 더 엄격 합니다. 모든 행에 대해 "local isomorphism" 가 ? 갖는 행렬 를 구축함으로써 다항식 시간으로 국소 동형이 생성 될 수있다 ; 다음 및G,HuGvGuG[u]H[v]πG[u]H[π(u)]n×nAA[u,v]=(G[u]H[v])GAHIFF에 로컬 동형 사이클 커버를 갖고, 사이클마다 커버 로컬 동형이다.A

모든 정규 그래프는 분명히이 방법을 속이기 때문에 약간 덜 순진한 접근 방식은 행렬의 거듭 제곱 를 계산하고 로컬 동 형사상을 확인하여 사실을 악용하는 것입니다. 사용자가 설정하여 복수의 매트릭스들을 가지고 찾을 때 어느 전력되도록 , 단지 마지막 사이클 커버 검사. 이보다 적은 순 접근법 설정 실제로 다항식 세트, 연산 회로의 세트, 및 발견하는 우리가 발견 될 때 어떤 다항식 PP (G)를 [U] \되지 \ SIM P ( H) [v] .G2,H2,G3,H3,A[u,v]=0Gk[u]Hk[v]A[u,v]=0pp(G)[u]p(H)[v]

이것은 나에게 동 형사상을 그래프로 만드는 매우 순진한 접근 방식으로 보입니다. 그래서 누군가가 이미 그것을 조사하고

Thm 무한히 많은 n 에 대해 모든 다항식 p , p (G)p (H) 가 해당 순열에 의해 국소 적으로 동형 n이되도록 비 등방성 n×n 행렬 G,H 및 순열 \ pi 가 있습니다 : p (G) \ overset {\ pi} {\ sim} p (H) .πpp(G)p(H)p(G)πp(H)

질문 : 그런 정리가 있습니까? 나는 문헌을보고 그것을 찾을 수 없다.

다항식 인 에 경계가있는 경우, 두 개의 비 동형 매트릭스마다 를 계산하여 로컬 동형이 반박됩니다. 또는 쉽게 계산할 수있는 다항식 , 각각 polynomially-bounded length이지만 지수 지수를 갖는 경우 그래프 동형에 대한 P 알고리즘이 있습니다. 그러한 다항식 (또는 산술 회로)을 추측하기 쉬운 경우 coRP 알고리즘이 있습니다. 로컬이 아닌 동형을 관찰 하기 위해 산술 회로가 항상 존재한다면, 이것은 coNP 알고리즘을 제공합니다 .knG1,H1,,Gpoly(n),Hpoly(n)p1,,pk

작은 필드에 대한 다항식을 계산하여 (예 : 모듈로 작은 소수를 계산하여) 고출력 매트릭스의 항목이 너무 커지는 문제를 피할 수 있습니다. A의 CONP의 알고리즘, 피 인증 장치 (101)는 이러한 소수를 제공 할 수 있습니다.

답변:


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예, 그러한 정리가 다소 있습니다. 그것은 기본적으로 k- 차원 Weisfeiler-Lehman 절차가 그래프 동형 테스트에 대한 모든 알려진 조합 접근법을 포함한다고 주장합니다. (실제 제안은 실수가 아닌 경우 2 차원 Weisfeiler-Lehman 절차에 따라야합니다.) 각 고정 k에 대해 Cai-Fürer라고하는 k 차원 Weisfeiler-Lehman 절차에 대한 반례가 있습니다 임 머맨 건설.

먼저 Weisfeiler-Lehman 절차와 Cai-Fürer-Immmerman 구성의 기본 사항을 배웠습니다.

http://users.cecs.anu.edu.au/~pascal/docs/thesis_pascal_schweitzer.pdf

Weisfeiler-Lehman 절차에 대한 설명은 여기에 설명 된 것보다 훨씬 많지만 최소한 Cai-Fürer-Immmerman 구조의 처리는 완벽하고 목적에 충분합니다. " Weisfeiler 리먼 절차 비 크라 먼 아빈으로는"주제에 초대로 의미 최근 짧은 에세이입니다.

아마도 내 대답에서 벗어나야 할 중요한 점은 k- 차원 Weisfeiler-Lehman 절차에 포함되지 않은 순수한 조합 동형 테스트 방법 (질문에 설명 된 것과 같은)을 발견한다면, 이 방법이 실제로 유용한 지 여부에 관계없이 이것은 자체적으로 획기적인 것입니다.

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