Hard Instances untuk pengujian grafik isomorfisme

16

Apakah kasus grafik sangat teratur yang paling sulit untuk pengujian GI?

di mana "paling sulit" digunakan dalam beberapa arti "akal sehat", atau "rata-rata", untuk berbicara.
Wolfram MathWorld menyebutkan beberapa "grafik yang sulit secara patologis". Apakah mereka?

Kumpulan sampel saya yang terdiri dari 25 pasang grafik: http://funkybee.narod.ru/graphs.htm Saya menguji banyak yang lain tetapi semuanya dari jenis yang sama - SRG atau RG dari http://www.maths.gla.ac .uk / ~ es / srgraphs.html atau dari genreg.exe. Jika saya menghasilkan, katakanlah, 1000 grafik maka saya menguji semua 1000 * (1000 - 1) / 2 pasangan. Tentu saja, saya tidak menguji kasus yang jelas ("konyol"), misalnya, grafik dengan berbagai vektor derajat yang diurutkan, dll. Tetapi prosesnya sepertinya tidak ada habisnya dan sampai batas tertentu baunya sia-sia. Strategi pengujian apa yang harus saya pilih? Atau apakah pertanyaan ini hampir sama dengan masalah GI itu sendiri?

Saya bahkan menggambar ulang di atas kertas grafik dari thesis_pascal_schweitzer.pdf
(disarankan oleh @ 5501). Ini gambar yang bagus: http://funkybee.narod.ru/misc/furer.jpg
Saya tidak yakin tetapi tampaknya persis seperti ini grafik "yang
tidak dapat dibedakan oleh algoritma Weisfeiler-Lehman k-dimensional ."
Tapi, tuan-tuan, untuk menyalin grafik ke kertas dari e-book itu terlalu berat bagi saya.

25

0100000000000000000000000
101000000000000000000000000
0101000000000000000000100100
001010000000001000000000000
0001010000001000000000000
000010100000000000000000000
0000010100000000000000000
0000001010000000000000000
0000000101000000000000000
0000000010100000000000000
0000000001010000000000000
0000000000101000000000100
0000100000010000000000010
000000000000001000000101010
0001000000000101000000000
0000000000000010100000000
0000000000000001010000000
0000000000000000101000000
0000000000000000010100000
0000000000000000001010000
0000000000000000000101000
0000000000000100000010100
0010000000010000000001000
0000000000001100000000001
0000000000000000000000010

0100000000000000000000000
101000000000000000000000000
0101000000000000000000100100
001010000000001000000000000
000100000000100000001000000
0000001000000000000001000
0000010100000000000000000
0000001010000000000000000
0000000101000000000000000
0000000010100000000000000
0000000001010000000000000
0000000000101000000000100
0000100000010000000000010
000000000000001000000101010
0001000000000101000000000
0000000000000010100000000
0000000000000001010000000
0000000000000000101000000
0000000000000000010100000
0000000000000000001010000
0000100000000000000100000
0000010000000100000000100100
0010000000010000000001000
0000000000001100000000001
0000000000000000000000010

Bounty bertanya:
=========== Adakah yang
bisa mengkonfirmasi bahwa 2 pasangan terakhir (# 34 dan # 35 di textarea kiri: http://funkybee.narod.ru/graphs.htm ) isomorfik?
Masalahnya adalah bahwa mereka didasarkan pada ini: http://funkybee.narod.ru/misc/mfgraph2.jpg dari A Counterexample di Graph Isomorphism Testing (1987) oleh M. Furer tetapi saya tidak bisa mendapatkannya NON-isomorphic. .

PS # 1
Saya mengambil 4 (harus kuadrat dari beberapa bilangan positif (m ^ 2)) potongan mendasar, menyambungkannya berturut-turut, - jadi saya mendapatkan grafik global 1, dalam salinannya saya bertukar (saling silang) 2 pusat tepi di masing-masing 4 buah - jadi saya mendapat grafik global ke-2. Tetapi mereka berubah menjadi isomorfik. Apa yang saya lewatkan atau salah pahami dalam dongeng Furer?

PS # 2
Sepertinya saya mengerti.
3 pasang # 33, # 34 dan # 35 (3 pasangan terakhir di http://funkybee.narod.ru/graphs.htm ) adalah kasus yang sangat menakjubkan.

Pasangan # 34:
        G1 dan G2 adalah grafik non-isomorfik.
        Dalam G1: edge (1-3), (2-4). Dalam G2: edge (1-4), (2-3).
        Tidak ada lagi perbedaan di dalamnya.

Pasangan # 35:
        G11 dan G22 adalah grafik isomorfik.
        G11 = G1 dan G22 adalah salinan G2, dengan hanya satu perbedaan:
        Edges (21-23), (22-24) ditukar seperti ini: (21-24), (22-23)
        ... dan dua grafik mendapatkan isomorfik
        seolah-olah 2 swap saling memusnahkan.
        Jumlah ganjil dari swap semacam itu membuat grafik kembali menjadi NON-isomorfik

Grafik # 33 (20 simpul, 26 tepi) masih seperti ini: http://funkybee.narod.ru/misc/mfgraph2.jpg
Grafik dari ## 34, 35 dibuat hanya dengan menggabungkan 2 grafik dasar (# 33) - masing-masing mendapatkan 40 simpul dan 60 = 26 + 26 + 8 tepi. Dengan 8 tepi baru saya menghubungkan 2 "bagian" dari grafik baru ("besar") itu. Sangat menakjubkan dan persis seperti yang dikatakan Martin Furer ...

Kasus # 33: g = h ("h" adalah "g dengan satu sisi yang memungkinkan bertukar di tengahnya"
                                                  (Lihat gambarnya))

Kasus # 34: g + g! = G + h (!!!)


Kasus # 35: g + g = h + h (!!!)
trg787
sumber
3
Wolfram MathWorld . Anda benar-benar membutuhkan lebih dari sekadar grafik biasa untuk membuat pengujian isomorfisme grafik menjadi sulit, jadi jawabannya adalah "tidak". Tetapi saya juga ingin melihat jawaban yang bagus untuk pertanyaan ini; khususnya, bagaimana seseorang membuat atau menemukan "grafik yang sulit secara patologis".
Peter Shor
3
Tidaklah tepat untuk terus mengedit pertanyaan sebagai log kemajuan. Jika Anda terus mengerjakan ini, Anda harus membuat pertanyaan offline dan memposting yang baru ketika Anda memiliki pertanyaan yang jelas untuk diajukan.
Suresh Venkat
Anda tahu, @ Suresh, sekarang saya mengunduh 41MB SRG (36-15-6-6). Dan saya menguji algoritma saya 6000 pertama dari grafik ini. Berarti saya menguji 18.000.000 pasangan. Semuanya baik-baik saja: tidak ada isomorfik di antara mereka. Tetapi tidak mengatakan apa-apa, baik untuk saya atau orang lain. Yang saya butuhkan adalah contoh tandingan.
trg787
4
ini bukan forum yang tepat untuk itu. Pertanyaan bentuk "apakah dua grafik spesifik ini isomorfis atau tidak" bukanlah jenis pertanyaan yang tepat untuk situs ini. Pertanyaan yang lebih umum adalah.
Suresh Venkat
! masukkan deskripsi gambar di sini saya mencoba dengan matriks APSP .... isomorfisme terdeteksi. dalam grafik ada 33 (20 simpul) ini adalah gambar, postimg.org/image/o8v892koz/05f762ec matriks APSP diatur ulang satu sama lain, sehingga pasangan grafik isomorfik. ** sebelumnya, saya salah perhitungan. postimg.org/image/6nzlmfe9v Mencoba yang lain!
Jim

Jawaban:

17

GsayaPPNP

Setiap tautan ke hasil lain akan sangat dihargai.

Peter Boothe
sumber
Terima kasih, @Peter. Sayang sekali bahwa Greg Tener tidak memasukkan arsip Miyazaki sampel apa pun ke arsipnya.
trg787
PS Saya lebih tertarik melihat grafik NON-isomorfik yang non-isomorfis sangat sulit dideteksi.
trg787
2
Tesis PhD Pascal Schweitzer berisi beberapa konstruksi / referensi ke grafik yang dianggap sulit. users.cecs.anu.edu.au/~pascal/docs/thesis_pascal_schweitzer.pdf
5501
1
@Suresh; Maaf, Suresh, saya tidak yakin saya mengerti apa yang Anda maksud dengan "kasus" ...
kasing
2
"kasus" menjadi "lebih tertarik pada grafik non-isomorfik yang sulit untuk non-isomorfisme"
Suresh Venkat
0

Untuk pasangan 35 saya menemukan:
1: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
2: 6,7,9,10, 15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
3: 1,2,3,4,21,22,23,24 16: 6,7,9,10, 15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39 17: 1,2,3,4,21,22,23,24 18: 5,8,11,12, 13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40 19: 6,7,9,10,15,15,16,18,19,26,27,29,30,35,35 , 36,38,39 20: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40 31: 6,7,9,10,15 , 16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39 32: 1,2,3,4,21,22,23,24 33: 6,7,9,10,15 , 16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39 34: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33, 34,37,40 35: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40 36: 6,7,9,10,15, 16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
4: 5,8,11,12, 13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
5: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33 , 34,37,40
6: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
7: 5,8,11,12,13 , 14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
8: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35, 36,38,39
9: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
10: 6,7,9,10,15, 16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
11: 1,2,3,4,21,22,23,24
12: 5,8,11,12,13, 14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
13: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34 , 37,40 15: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
14: 1,2,3,4,21,22,23,24






21: 5,8,11,12,13,14,17,20,, 25,28,31,32,33,34,37,40
22: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
23: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
24: 6,7,9,10,15,15,16,18,19,26 , 27,29,30,35,36,38,39
25: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
26: 1 , 2,3,4,21,22,23,24
27: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39
28: 5 , 8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40
29: 1,2,3,4,21,22,23,24
30: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40 37: 5,8,11,12,13,14,17,20,25,28,31,32,33,34,37,40 38: 1,2,3,4,21,22,23,24 39: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39 40: 6,7,9,10,15,16,18,19,26,27,29,30,35,36,38,39,39 Saya belum selesai menulis naskah untuk memverifikasi hasilnya.











Mohamed Mimouni
sumber