A class of graphs $\mathscr{C}$ is monadically stable if for any unary expansion $\widehat{\mathscr{C}}$ of $\mathscr{C}$, one cannot interpret, in first-order logic, arbitrarily long linear orders in graphs from $\widehat{\mathscr{C}}$. It is known that nowhere dense graph classes are monadically stable; these encompass most of the studied concepts of sparsity in graphs, including graph classes that exclude a fixed topological minor. On the other hand, monadic stability is a property expressed in purely model-theoretic terms and hence it is also suited for capturing structure in dense graphs. For several years, it has been suspected that one can create a structure theory for monadically stable graph classes that mirrors the theory of nowhere dense graph classes in the dense setting. In this work we provide a step in this direction by giving a characterization of monadic stability through the Flipper game: a game on a graph played by Flipper, who in each round can complement the edge relation between any pair of vertex subsets, and Connector, who in each round localizes the game to a ball of bounded radius. This is an analog of the Splitter game, which characterizes nowhere dense classes of graphs (Grohe, Kreutzer, and Siebertz, J.ACM'17). We give two different proofs of our main result. The first proof uses tools from model theory, and it exposes an additional property of monadically stable graph classes that is close in spirit to definability of types. Also, as a byproduct, we give an alternative proof of the recent result of Braunfeld and Laskowski (arXiv 2209.05120) that monadic stability for graph classes coincides with existential monadic stability. The second proof relies on the recently introduced notion of flip-wideness (Dreier, M\"ahlmann, Siebertz, and Toru\'nczyk, arXiv 2206.13765) and provides an efficient algorithm to compute Flipper's moves in a winning strategy.


翻译:图类 $\mathscr{C}$ 是一元稳定的,如果对于 $\mathscr{C}$ 的任意一元扩张 $\widehat{\mathscr{C}}$,无法用一阶逻辑在 $\widehat{\mathscr{C}}$ 的图中解释任意长的线性序。已知无处稀见图类是一元稳定的;这类图涵盖了图中稀疏性的绝大多数研究概念,包括排除固定拓扑子式的图类。另一方面,一元稳定性是纯粹以模型论术语表述的性质,因此也适用于捕捉稠密图中的结构。多年来,学界猜测可以为一元稳定图类建立一种结构理论,在稠密背景下镜像无处稀见图类的理论。在本工作中,我们通过翻转游戏对一元稳定性进行刻画,朝着这一方向迈出了一步:该游戏由翻转者(Flipper)和连接者(Connector)在图上进行,翻转者每轮可任意互补两个顶点子集之间的边关系,连接者每轮将游戏限定在有限半径的球内。这类似于刻画无处稀见图类的分裂者游戏(Grohe, Kreutzer, and Siebertz, J.ACM'17)。我们给出了主要结果的两种不同证明。第一种证明使用模型论工具,揭示了一元稳定图类一个与类型可定义性精神相近的额外性质。作为副产品,我们给出了Braunfeld和Laskowski(arXiv 2209.05120)近期结果的另一种证明:图类的一元稳定性等价于存在一元稳定性。第二种证明依赖于最近引入的翻转宽性概念(Dreier, Mählmann, Siebertz, and Toruńczyk, arXiv 2206.13765),并提供了计算翻转者在必胜策略中步子的高效算法。

0
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
254+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月22日
Core-Elements for Classical Linear Regression
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月17日
Arxiv
15+阅读 · 2020年12月17日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关VIP内容
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
254+阅读 · 2020年4月19日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
GNN 新基准!Long Range Graph Benchmark
图与推荐
0+阅读 · 2022年10月18日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员