Instancias duras para pruebas de isomorfismo gráfico


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¿Es el caso de los gráficos muy regulares el más difícil para las pruebas de GI?

donde "más duro" se usa en algún sentido de "sentido común", o "en promedio", por así decirlo.
Wolfram MathWorld menciona algunos "gráficos patológicamente difíciles". ¿Qué son?

Mi conjunto de muestras de 25 pares de gráficos: http://funkybee.narod.ru/graphs.htm Probé muchos otros pero todos del mismo tipo: SRG o RG de http://www.maths.gla.ac .uk / ~ es / srgraphs.html o de genreg.exe. Si genero, digamos, 1000 gráficos, entonces pruebo los 1000 * (1000 - 1) / 2 pares. Por supuesto, no pruebo casos obvios ("tontos"), por ejemplo, gráficos con diferentes vectores ordenados de grados, etc. Pero el proceso parece interminable y hasta cierto punto huele inútil. ¿Qué estrategia de prueba debo elegir? ¿O esta pregunta es casi igual al problema GI en sí?

Incluso volví a dibujar en papel un gráfico de thesis_pascal_schweitzer.pdf
(sugerido por @ 5501). Su bonita foto: http://funkybee.narod.ru/misc/furer.jpg
No estoy seguro, pero parece exactamente este tipo de gráficos "que el
algoritmo de Weisfeiler-Lehman k-dimensional no puede distinguir".
Pero, caballeros, copiar gráficos en papel desde libros electrónicos es demasiado, incluso para mí.

25

0100000000000000000000000
1010000000000000000000000
0101000000000000000000100
0010100000000010000000000
0001010000001000000000000
0000101000000000000000000
0000010100000000000000000
0000001010000000000000000
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0001000000000101000000000
0000000000000010100000000
0000000000000001010000000
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0000000000000000010100000
0000000000000000001010000
0000000000000000000101000
0000000000000100000010100
0010000000010000000001000
0000000000001100000000001
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0100000000000000000000000
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0101000000000000000000100
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0001000000001000000010000
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0000000000101000000000100
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0001000000000101000000000
0000000000000010100000000
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0000000000000000101000000
0000000000000000010100000
0000000000000000001010000
0000100000000000000100000
0000010000000100000000100
0010000000010000000001000
0000000000001100000000001
0000000000000000000000010

Bounty preguntando:
===========
¿Alguien podría confirmar que los 2 últimos pares (# 34 y # 35 en el área de texto izquierda: http://funkybee.narod.ru/graphs.htm ) son isomorfos?
La cuestión es que se basan en esto: http://funkybee.narod.ru/misc/mfgraph2.jpg de A Counteremplemple in Graph Isomorphism Testing (1987) de M. Furer, pero no pude conseguir que no fueran isomorfos. .

PS # 1
Tomé 4 (debe ser un cuadrado de algún número positivo (m ^ 2)) piezas fundamentales, las encajé en una fila, así que obtuve el primer gráfico global, en su copia intercambié (entrecruzando) 2 centrales bordes en cada una de las 4 piezas, así que obtuve el segundo gráfico global. Pero se convierten en isomorfos. ¿Qué extrañé o entendí mal en el cuento de hadas de Furer?

PS # 2
Parece que lo tengo.
3 pares # 33, # 34 y # 35 (los últimos 3 pares en http://funkybee.narod.ru/graphs.htm ) son casos realmente sorprendentes.

Par # 34:
        G1 y G2 son gráficos no isomórficos.
        En G1: aristas (1-3), (2-4). En G2: aristas (1-4), (2-3).
        No más diferencias en ellos.

Par # 35:
        G11 y G22 son gráficos isomorfos.
        G11 = G1 y G22 es una copia de G2, con solo una diferencia:
        Los bordes (21-23), (22-24) se intercambiaron así: (21-24), (22-23)
        ... y dos gráficos se vuelven isomorfos
        como si 2 intercambios se aniquilaran entre sí.
        Un número impar de tales intercambios hace que los gráficos vuelvan a ser NO isomórficos

El gráfico n. ° 33 (20 vértices, 26 aristas) sigue siendo el siguiente: http://funkybee.narod.ru/misc/mfgraph2.jpg Los
gráficos del n. ° 34, 35 se hicieron simplemente mediante el acoplamiento de 2 gráficos básicos (n. ° 33) - cada uno tiene 40 vértices y 60 = 26 + 26 + 8 aristas. Por 8 nuevos bordes conecto 2 "mitades" de ese nuevo gráfico ("grande"). Realmente sorprendente y exactamente como dice Martin Furer ...

Caso # 33: g = h ("h" es "g con un posible intercambio de bordes en el medio"
                                                  (mira la foto))

Caso # 34: g + g! = G + h (!!!)


Caso # 35: g + g = h + h (!!!)

3
Wolfram MathWorld . Realmente necesita mucho más que gráficos muy regulares para dificultar las pruebas de isomorfismo gráfico, por lo que la respuesta es "no". Pero también me gustaría ver una buena respuesta a esta pregunta; en particular, cómo se construyen o encuentran "gráficos patológicamente difíciles".
Peter Shor

3
No es apropiado seguir editando la pregunta como un registro de progreso. Si continúa trabajando en esto, debe desconectar la pregunta y publicar una nueva cuando tenga una pregunta clara que hacer.
Suresh Venkat

Ya sabes, @Suresh, en este momento descargué 41 MB de SRG (36-15-6-6). Y probé contra mi algoritmo el 6000 primero de estos gráficos. Significa que probé 18,000,000 pares. Todo estaba bien: no hay isomorfos entre ellos. Pero no dice nada, ni a mí ni a nadie más. Lo que necesito es un contraejemplo.
trg787

44
Este no es el foro adecuado para eso. Las preguntas de la forma "son estos dos gráficos específicos isomorfos o no" no son el tipo correcto de preguntas para este sitio. Preguntas más generales son.
Suresh Venkat

! ingrese la descripción de la imagen aquí Intenté con la matriz APSP ... se detectó isomorfismo. en el gráfico no 33 (20 vértices) Estas son imágenes, postimg.org/image/o8v892koz/05f762ec Las matrices APSP se reorganizaron entre sí, por lo que los pares de gráficos son isomorfos. ** anteriormente, calculé mal. postimg.org/image/6nzlmfe9v ¡ Intentando con otros!
Jim

Respuestas:


17

solyoPAGPAGnortePAG

Cualquier enlace a otros resultados sería muy apreciado.


Gracias @Peter. Lástima que Greg Tener no haya puesto en su archivo ninguna muestra de gráficos de Miyazaki.
trg787

PD: Estoy más interesado en ver gráficos NO isomórficos que la no isomorfia es muy difícil de detectar.
trg787

2
La tesis doctoral de Pascal Schweitzer contiene algunas construcciones de / referencias a gráficos que se supone que son difíciles. users.cecs.anu.edu.au/~pascal/docs/thesis_pascal_schweitzer.pdf
5501

1
@Suresh; Lo siento, Suresh, no estoy seguro de entender qué quieres decir con "el caso" ...
trg787

2
"el caso" está "más interesado en gráficos NO isomórficos para los que el no isomorfismo es difícil"
Suresh Venkat

0

Para el par 35 encontré:
1: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
2: 6,7,9,10, 15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
3: 1,2,3,4,21,22,23,24
4: 5,8,11,12, 13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
5: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33 , 34,37,40
6: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
7: 5,8,11,12,13 , 14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
8: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35, 36,38,39
9: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
10: 6,7,9,10,15, 16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
11: 1,2,3,4,21,22,23,24
12: 5,8,11,12,13, 14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
13: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34 , 37,40
14: 1,2,3,4,21,22,23,24
15: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
16: 6,7,9,10,15,16,18,19 , 26,27,29,30,35,36,38,39
17: 1,2,3,4,21,22,23,24
18: 5,8,11,12,13,14,17,20 , 25,28,31,32,33,34,37,40
19: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
20 : 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
21: 5,8,11,12,13,14,17,20, 25,28,31,32,33,34,37,40
22: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
23: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
24: 6,7,9,10,15,16,18,19,26 , 27,29,30,35,36,38,39
25: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
26: 1 , 2,3,4,21,22,23,24
27: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
28: 5 , 8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
29: 1,2,3,4,21,22,23,24
30: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
31: 6,7,9,10,15,16,18,19 , 26,27,29,30,35,36,38,39
32: 1,2,3,4,21,22,23,24
33: 6,7,9,10,15,16,18,19 , 26,27,29,30,35,36,38,39
34: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
35 : 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
36: 6,7,9,10,15,16,18,19, 26,27,29,30,35,36,38,39
37: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
38: 1,2,3,4,21,22,23,24
39: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
40: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39

Todavía no he terminado de escribir el guión para verificar los resultados.

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