automorphisme dans les gadgets Cai-Furer-Immerman


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Dans le célèbre contre-exemple de l'isomorphisme des graphes via la méthode de Weisfeiler-Lehman (WL), le gadget suivant a été construit dans cet article par Cai, Furer et Immerman. Ils construisent un graphe donné parXk=(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}

L'un des lemmes de l'article (lemme 3.1 page 6) déclare que si nous colorions les sommets et b i avec la couleur i alors | A u t ( X k ) | = 2 k - 1 (la couleur doit être préservée par l'automorphisme) où chaque automorphisme correspond à l'échange d' un i et d'un b i pour chaque i dans certains sous-ensembles S de { 1 , 2 , … , k }aibii|Aut(Xk)|=2k−1aibiiS{1,2,…,k}de même cardinalité. Ils disent que la preuve est immédiate. Mais je ne vois pas comment même dans le cas de . Dans X 2 ( a 1 , m { 1 , 2 } ) est une arête mais si nous avons un automorphisme qui échange a 1 , b 1 et a 2 , b 2 l'arête ci-dessus se transforme en ( b 1 , m { 1 , 2 } )k=2X2 (a1,m{1,2})a1,b1a2,b2(b1,m{1,2})ce qui n'est pas un bord. Cela ne devrait donc pas être un automorphisme.

Je voudrais comprendre quel est mon malentendu.

Réponses:


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Vous manquez l'ensemble is qui est connecté à tous les b . Pour obtenir un automorphisme, vous sélectionnez un sous - ensemble T ⊆ { 1 , . . . , k } de cardinalité paire, puis échange a i avec b i pour chaque i ∈ T , puis ajuste les ensembles au milieu. Dans votre exemple, le graphique est ( a 1 , { 12 } ) , ( a 2 , { 12 } ) ,∅bT⊆{1,...,k}aibii∈T

(a1,{12}),(a2,{12}),(b1,∅),(b2,∅).

Toujours dans votre exemple si vous n'avez rien à faire et si T = { 1 , 2 } l'automorphisme est donné en échangeant a 1 avec b 1 , a 2 avec b 2 et { 1 , 2 } avec ∅ .T=∅T={1,2}a1b1a2b2{1,2}∅

Maintenant, pour le cas général, nous devons montrer qu'il existe toujours un moyen d'ajuster les sommets du milieu. Nous savons que a même une cardinalité. Alors laisse | T | = 2 r . Il suffit de montrer qu'un tel automorphisme existe si | T | = 2 car sinon on peut appliquer la composition de r automorphismes correspondant au partitionnement de T en r sous-ensembles de taille 2 . Supposons donc T = { i , j } . Ensuite, l'automorphisme échange un i avecT|T|=2r|T|=2rTr2T={i,j}ai , a j avec b j , chaque sommet moyen S tel que S ∩ { i , j } = ∅ avec le sommet moyen S ∪ { i , j } (cela peut être vu dans votre exemple), et chaque sous-ensemble S tel que S ∩ { i , j } = { i } avec le sous-ensemble tel que S ∩ { i , j }biajbjSS∩{i,j}=∅S∪{i,j}SS∩{i,j}={i} (Cela, vous pouvez le voir pour k = 3 ). Notez que ce processus d'échange est un automorphisme car pour un indice p ≠ { i , j } la relation de bord entre a p , b p et ces sommets échangés est complètement préservée, et clairement la relation de bord entre a i , a j , b i , b j est correctement réglé.S∩{i,j}={j}k=3p≠{i,j}apbpai,aj,bi,bj

Enfin pour voir que ce sont les seuls automorphismes possibles, notez que chacun est coloré avec sa propre couleur. Ils ne peuvent donc pas être mappés sur une autre paire a j , b j . Notez également qu'il n'est pas possible d'avoir un automorphisme qui mappe un sommet moyen à un sommet moyen sans échanger certains a i avec certains b j . ◻ai,biaj,bjaibj◻


En général, comment pouvons-nous montrer que nous pouvons toujours ajuster les ensembles au milieu et obtenir l'automorphisme souhaité? Le cœur de mon problème est en fait cela.
— DurgaDatta

Salut, j'ai ajouté la construction des automorphismes. J'espère que cela aide.
— Mateus de Oliveira Oliveira

Je vous remercie. Cela ne me semble pas "immédiat". Je suis très nouveau dans la recherche. Est-ce un mauvais signal pour moi?
— DurgaDatta

"Est-ce un mauvais signal pour moi?" Absolument pas. Je pense au contraire que votre scepticisme est un très bon signal. Un jour, ce genre de choses sera probablement immédiat pour vous aussi :)
— Mateus de Oliveira Oliveira

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