Every fixed first-order sentence $\varphi$ determines an enumerative sequence $n\mapsto\mathrm{FOMC}(\varphi,n)$, counting its models on the labeled domain $[n]$. We study the complexity of these sequences when logical specifications may use genuine unary function symbols and hence nested terms $x,f(x),f^2(x),\ldots$. We first prove that, for every fixed sentence $\varphi\in\mathrm{C}^1_{=}[f]$, with one unary function and an arbitrary finite relational vocabulary, $\mathrm{FOMC}(\varphi,n)$ is computable in time polynomial in $n$. By contrast, permitting either a second variable or a second unary function already yields hardness. Without counting quantifiers, there is a fixed sentence in $\mathrm{FO}^2_{=}[f]$ whose model-counting function is $\#\mathrm{P}_1$-complete. With one variable and two unary functions, there is a fixed constant-free universal sentence in $\mathrm{FO}^1_{=}[f,g]$, using only unary predicates besides $f$ and $g$, whose model-counting function is again $\#\mathrm{P}_1$-complete. We also relate labeled and unlabeled enumeration exactly. For every relational sentence $\varphi$, we construct an extension $\varphi_{\mathrm{aut}}$ in which a unary function records an automorphism and $\mathrm{FOMC}(\varphi_{\mathrm{aut}},n)=n!\cdot\mathrm{UFOMC}(\varphi,n)$, where $\mathrm{UFOMC}(\varphi,n)$ denotes the number of $n$-element models of $\varphi$ up to isomorphism. Thus automorphism marking gives a one-query exact reduction from unlabeled to labeled model counting at the same domain size. Over relational vocabularies of maximum arity at most $k$, where $k\geq2$, eliminating the auxiliary function yields single-query reductions from unlabeled $\mathrm{FO}^k_{=}$ and $\mathrm{C}^k$ model counting to labeled $\mathrm{FO}^{k+1}_{=}$ and $\mathrm{C}^{k+1}$ model counting, respectively.


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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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