(First-order) transductions are a basic notion capturing graph modifications that can be described in first-order logic. In this work, we propose an efficient algorithmic method to approximately reverse the application of a transduction, assuming the source graph is sparse. Precisely, for any graph class $\mathcal{C}$ that has structurally bounded expansion (i.e., can be transduced from a class of bounded expansion), we give an $O(n^4)$-time algorithm that given a graph $G\in \mathcal{C}$, computes a vertex-colored graph $H$ such that $G$ can be recovered from $H$ using a first-order interpretation and $H$ belongs to a graph class $\mathcal{D}$ of bounded expansion. This answers an open problem raised by Gajarský et al. In fact, for our procedure to work we only need to assume that $\mathcal{C}$ is monadically stable (i.e., does not transduce the class of all half-graphs) and has inherently linear neighborhood complexity (i.e., the neighborhood complexity is linear in all graph classes transducible from $\mathcal{C}$). This renders the conclusion that the graph classes satisfying these two properties coincide with classes of structurally bounded expansion.


翻译:(一阶)转换是描述可由一阶逻辑表达的图修改操作的基本概念。本研究提出一种高效算法方法,可在源图为稀疏图的假设下近似逆推转换过程。具体而言,对于任何具有结构有界扩张性(即可从有界扩张类转换得到)的图类$\mathcal{C}$,我们给出一个$O(n^4)$时间算法:当输入图$G\in \mathcal{C}$时,该算法输出顶点着色图$H$,使得$G$可通过一阶解释从$H$还原,且$H$属于具有有界扩张性的图类$\mathcal{D}$。这解决了Gajarský等人提出的公开问题。实际上,我们的算法仅需假设$\mathcal{C}$是单元稳定的(即不会转换出所有半图类)且具有固有线性邻域复杂度(即从$\mathcal{C}$可转换的所有图类中邻域复杂度均为线性)。由此可得出结论:满足这两个性质的图类恰好与具有结构有界扩张性的图类相一致。

0
下载
关闭预览

相关内容

在数学和计算机科学之中,算法(Algorithm)为一个计算的具体步骤,常用于计算、数据处理和自动推理。精确而言,算法是一个表示为有限长列表的有效方法。算法应包含清晰定义的指令用于计算函数。 来自维基百科: 算法
【博士论文】利用图结构加速稀疏计算
专知会员服务
18+阅读 · 2025年3月6日
Graph Transformer近期进展
专知会员服务
65+阅读 · 2023年1月5日
综述:基于GAN的图像翻译模型盘点
GAN生成式对抗网络
21+阅读 · 2019年9月2日
图论、图算法与图学习
专知
29+阅读 · 2019年6月24日
最全综述 | 图像分割算法
计算机视觉life
14+阅读 · 2019年6月20日
图神经网络最近这么火,不妨看看我们精选的这七篇
人工智能前沿讲习班
37+阅读 · 2018年12月10日
【迁移学习】迁移学习在图像分类中的简单应用策略
最新|深度离散哈希算法,可用于图像检索!
全球人工智能
14+阅读 · 2017年12月15日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+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
3+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 · 2月13日
Arxiv
0+阅读 · 2月5日
VIP会员
相关VIP内容
【博士论文】利用图结构加速稀疏计算
专知会员服务
18+阅读 · 2025年3月6日
Graph Transformer近期进展
专知会员服务
65+阅读 · 2023年1月5日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+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
3+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