Czy dla dowolnych dwóch grafów nieizomorficznych

12

Chcę być bardzo konkretny. Czy ktoś wie o odrzuceniu lub dowodzie następującej propozycji:

pZ[x],n,k,CN,

G,HSTRUC[Σgraph](min(|G|,|H|)=n,GH),

φL(Σgraph),

|φ|p(n)qd(φ)Clog(n)kGφHφ.

Intuicyjnie powinno to być prawdą, jeśli wszystkie grafy nieizomorficzne można rozróżnić za pomocą instrukcji „ Clog(n)k local”, i wyobrażam sobie, że to nieprawda. Oczywiście każdy wykres można rozróżnić za pomocą wielomianowej głębokości kwantyfikatora, ponieważ można po prostu określić wykres izomorfizmu modulo:

φ=x1x2x3...xn(x(iVGx=xi)((i,j)EGE(xi,xj)))((i,j)EG¬E(xi,xj)))((i,j)VG2ijxixj).

Edycja: Wygląda więc na to, że intuicja lokalizacji była fałszywa. Wzór głębokości kwantyfikatora k ma lokalizację Gaifmana ograniczoną przez O(3k) , co oznacza, że ​​formuła głębokości logarytmicznej jest zasadniczo globalna. Z tego powodu mam przeczucie, że ta propozycja okaże się prawdziwa, co moim zdaniem byłoby znacznie trudniejsze do udowodnienia.

Samuel Schlesinger
źródło
A co ze ścieżką i dwiema niepowiązanymi ścieżkami o długościn2
Samuel Schlesinger
Ścieżka ma tylko dwa węzły stopnia , dwie ścieżki mają cztery. Tzn. Można je odróżnić formułą o stałym rozmiarze. Możesz mieć więcej szczęścia z jednym kołem niż z dwoma okręgami, ale myślę, że można je odróżnić formułą rangi kwantyfikatora . O ( log n )1O(logn)
Emil Jeřábek
Wysokie drzewa mogą się obalić, jeśli różnią się blisko liści.
András Salamon
@ EmilJeřábek czy to prawda bez równości?
Samuel Schlesinger
1
@StellaBiderman Prawdę o formułach bez równości zachowuje suromorficzne odzwierciedlenie (tj. Zachowanie relacji na dwa sposoby) homomorfizmów. Na przykład w przypadku wykresów dowolne dwa wykresy bez krawędzi spełniają te same zdania. Mówiąc bardziej ogólnie, można wykonać dowolny wykres i wysadzić dowolny wierzchołek w niezależny zestaw.
Emil Jeřábek

Odpowiedzi:

9

Dziękuję mojemu koledze Maximowi Żukowskiemu za zasugerowanie tej odpowiedzi.

Okazuje się, że odpowiedź jest przecząca, a kontrprzykład jest raczej prosty. Wystarczy wziąć i dla i i dla . (Tutaj to -klatka, a to zestaw izolowanych wierzchołków). Rozważając grę Ehrenfeucht, można pokazać, że w pierwszym przypadku minimalna możliwa głębokość wynosi aw drugim przypadku jest to . H = K m + 1¯ K m - 1 n = 2 m G = K m¯ K m + 1 H = K m + 1¯ K m n = 2 m + 1 K s s ¯ K s s m m + 1G=KmKm¯H=Km+1Km1¯n=2mG=KmKm+1¯H=Km+1Km¯n=2m+1KssKs¯smm+1

W pracy Oleg Pikhurko, Helmut Veith i Oleg Verbitsky w artykule „Definiowalność grafów pierwszego rzędu: górne granice głębokości kwantyfikatora” wykazano, że granica ta jest prawie ścisła, a dowolne dwa odwrotne wykresy można odróżnić formułą głębokości .n + 3nn+32

Daniil Musatov
źródło