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 such as $x,f(x),f^2(x),\ldots$. We 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, either a second variable or a second unary function yields hardness: there is a fixed sentence in $\mathrm{FO}^2_{=}[f]$ whose model-counting function is $\#\mathrm{P}_1$-complete, and there is a fixed constant-free universal sentence in $\mathrm{FO}^1_{=}[f,g]$, using only unary predicates besides $f$ and $g$, with the same property. 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 $\mathrm{UFOMC}(\varphi,n)$ counts the $n$-element models of $\varphi$ up to isomorphism. This gives a one-query exact reduction from unlabeled to labeled model counting at the same domain size. If $\varphi$ belongs to $\mathrm{FO}^k_{=}$, respectively $\mathrm{C}^k$, and its relational vocabulary has maximum arity $r$, eliminating the auxiliary function yields a single-query reduction to labeled model counting in $\mathrm{FO}^{\max\{k,r+1\}}_{=}$, respectively $\mathrm{C}^{\max\{k,r+1\}}$.


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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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