We investigate ideas from the Geometric Complexity Theory approach to separating complexity classes (Mulmuley & Sohoni, SIAM J. Comput., 2001) in the setting of graph isomorphism. This provides us a playground of finite combinatorial objects on which to explore these techniques. We seek to separate non-isomorphic pairs of graphs using vector spaces of polynomials that are set-wise invariant under permutations (so-called separating modules). We characterize the power of this method for distinguishing graphs under several different complexity measures: - We show that separating modules of "support-degree" $k$ are equivalent in power to the counts of $O(k)$-vertex subgraphs. - We show that separating modules of symmetric algebraic circuit size $n^{Θ(k)}$ are equivalent to $Θ(k)$-dimensional Weisfeiler-Leman. This generalizes and strengthens the result of Dawar & Wilsenach (CSL '18; ICALP '20; ACM Trans. Comput. Log., 2022; Theory Comput., 2025). - When considering only the representation-theoretic multiplicities of separating modules, we show that two graphs are separated by multiplicities if and only if their automorphism groups have different multiplicity of cycle types (cycle index). The latter result is notable in the analogy with GCT, as it is the only result we are aware of in which the multiplicity approach to separating isomorphism types of objects has been given an "intrinsic" characterization in terms of the objects themselves. We show that for graphs, multiplicity obstructions are stronger than occurrence obstructions. We also connect support size (from the study of WL) to complexity measures on $S_n$ (Dafni, Filmus, Lifshitz, Lindzey, & Vinyals, ITCS '21); as well as connections between invariant polynomials, the Graph Reconstruction Conjectures, and Forman's "invariants of finite type" (Adv. Math., 2004).


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

AAAI 2024 | GCIL:因果视角下的图对比不变学习
专知会员服务
20+阅读 · 2024年3月5日
【干货书】图论导论,An introduction to graph theory,422页pdf
专知会员服务
37+阅读 · 2023年8月23日
【2023新书】高级图论,Advanced Graph Theory
专知会员服务
75+阅读 · 2023年6月20日
【经典书】基本图论,Basic Graph Theory,173页pdf
专知会员服务
114+阅读 · 2022年8月3日
最新《图理论》笔记书,98页pdf
专知会员服务
76+阅读 · 2020年12月27日
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
最新《图理论》笔记书,98页pdf
专知
51+阅读 · 2020年12月27日
图表示学习Graph Embedding综述
AINLP
36+阅读 · 2020年5月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
图嵌入(Graph embedding)综述
人工智能前沿讲习班
449+阅读 · 2019年4月30日
论文浅尝 | Interaction Embeddings for Prediction and Explanation
开放知识图谱
11+阅读 · 2019年2月1日
图论应用 | Python进行图计算和图论理论及其应用
沈浩老师
10+阅读 · 2018年10月5日
Generative Adversarial Text to Image Synthesis论文解读
统计学习与视觉计算组
13+阅读 · 2017年6月9日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 9月14日
VIP会员
相关主题
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
4+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关资讯
最新《图理论》笔记书,98页pdf
专知
51+阅读 · 2020年12月27日
图表示学习Graph Embedding综述
AINLP
36+阅读 · 2020年5月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
图嵌入(Graph embedding)综述
人工智能前沿讲习班
449+阅读 · 2019年4月30日
论文浅尝 | Interaction Embeddings for Prediction and Explanation
开放知识图谱
11+阅读 · 2019年2月1日
图论应用 | Python进行图计算和图论理论及其应用
沈浩老师
10+阅读 · 2018年10月5日
Generative Adversarial Text to Image Synthesis论文解读
统计学习与视觉计算组
13+阅读 · 2017年6月9日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员