- عنوان کتاب: Graph Minors
- نویسنده: Zdeněk Dvořák
- حوزه: گراف
- سال انتشار: 2025
- تعداد صفحه: 385
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 12.0 مگابایت
نظریه مینورهای گراف تاریخچهای غنی دارد که با توصیف گرافهای مسطح توسط کوراتوفسکی آغاز میشود، با رنگآمیزی گراف از طریق حدس هادویگر در هم میآمیزد و نقش مهمی در نظریه الگوریتمی گراف ایفا میکند. توسعه توصیف ساختاری گرافها با اجتناب از یک مینور ثابت توسط رابرتسون و سیمور، مسلماً مهمترین نتیجه بنیادی در نظریه ساختاری گراف است. و اگر هر یک از این موارد برای شما تازگی دارد، احتمالاً این کتاب برای شما مناسب نیست. کتابهای زیادی وجود دارند که مفاهیم اساسی این نظریه را ارائه میدهند. آنها اهمیت مینورهای ممنوعه را در رابطه با گرافهای روی سطوح و سایر کلاسهای مینور بسته مناسب، مفهوم عرض درخت و کاربردهای آن در طراحی الگوریتمهای کارآمد، و حدس هادویگر و رابطه آن با قضیه چهار رنگ برای شما توضیح خواهند داد. آنها در مورد شبهمرتبگی خوشترتیب، حدس واگنر و این واقعیت شگفتانگیز که هر ویژگی مینور-یکنواخت تنها با تعداد متناهی از مینورهای ممنوعه مشخص میشود، صحبت خواهند کرد. آنها شاید قضیه ساختار کوچک را با تمام اجزای فنی و کمی مرموزش بیان کنند، و اگر خوش شانس باشید، واقعاً برای شما توضیح میدهند که چرا این اجزا مورد نیاز هستند و چگونه میتوان از این قضیه استفاده کرد. و به شما اجازه میدهند که در آنجا بمانید، با این آگاهی که چیزهای زیادی در این نظریه وجود دارد که شما نمیبینید. مسلماً، این برای شما کافی است تا بسیاری از کاربردهای این نظریه را درک کنید یا حتی از آن در تحقیقات خود استفاده کنید. اما اگر میخواهید بیشتر بدانید، گزینههای زیادی در دسترس نیست. میتوانید به شدت مطالعه کنید و واقعاً مجموعه مقالات رابرتسون و سیمور یا برخی از پیشرفتهای جدیدتر این نظریه را بخوانید. این در واقع امکانپذیر است، اما البته مقالات ژورنالی باید تمام جزئیات هر استدلال را نشان دهند، مهم نیست که چقدر از ایدههای مهم منحرف شوند. علاوه بر این، باید اعتراف کرد که بسیاری از مقالات در مورد نظریه ساختار کوچک گراف به شیوهای به خصوص خوانندهپسند نوشته نشدهاند. و در نهایت، ممکن است در نهایت مقدار زیادی از نظریه را بدانید بدون اینکه واقعاً بتوانید از آن استفاده کنید. بنابراین شاید بتوانید راه دیگری را در پیش بگیرید، با مطالعه کاربردهای مختلف این نظریه شروع کنید، درک درستی از آنچه در این مسیر مهم است به دست آورید و به تدریج جزئیات مورد نیاز را بیاموزید. به نظر میرسد این محبوبترین مسیر است، معمولاً با کمک یک مربی که میتواند شما را به مطالب مناسب در هر جنبه خاص راهنمایی کند. جای تعجب نیست که این رویکرد از بالا به پایین، درک کلی خوبی را برای شما به ارمغان میآورد، اما پایههای آن تا حدودی لرزان است. یا میتوانید این کتاب را امتحان کنید. تا آنجا که من میدانم، این اولین کتابی است که به طور جامع جنبههای متوسط و پیشرفته نظریه ریزساختارهای گراف را ارائه میدهد. این کتاب به سه بخش تقسیم شده است: • بخش اول به تفصیل ایدهها و مفاهیمی را که در اثبات قضیه ساختار ریز و کاربردهای آن استفاده میشوند، مورد بحث قرار میدهد. این کتاب با توسعه نظریه تجزیه درخت و اشیاء دوگانه مانند درهمتنیدگیها و خارها شروع میشود. توجه قابل توجهی به نمودارهای رسم شده روی سطوح، به ویژه در ارتباط با متریک ناشی از درهمتنیدگیها که به ترسیمات و شرایط مربوطه کافی برای حضور ریزساختارها احترام میگذارند، معطوف شده است. بر اساس این نتایج، قضیه دیوار تخت را ارائه میدهیم و توضیح میدهیم که چگونه در الگوریتم برای آزمایش اینکه آیا گراف ورودی شامل یک مینور ثابت است یا خیر، استفاده میشود. در نهایت، طرح کلی مفصلی از اثبات قضیه ساختار مینور ارائه میدهیم. • بخش دوم، کاربردهای قضیه ساختار مینور با پیچیدگیهای مختلف را نشان میدهد. ما از این فرصت استفاده میکنیم تا چندین ویژگی مهم گرافها را از کلاسهای بسته مینور مناسب (وجود رنگآمیزیهای با عرض درخت کم و مینورهای شبکه بزرگ) معرفی کنیم و در مورد پیشرفتهای اخیر در نظریه ساختاری مینورهای توپولوژیکی صحبت کنیم. این بخش همچنین چندین تقویت قضیه را معرفی و انگیزه میدهد که مدیریت رأسها و گردابهها، اجزای فنی اصلی، را ساده میکند. • بخش سوم به نتایجی در مورد مینورهای گراف که از قضیه ساختار اجتناب میکنند، در موضوعاتی مانند جداکنندههای زیرخطی، چگالی، آزمایش ایزومورفیسم و … اختصاص دارد.
The theory of graph minors has a rich history starting with Kuratowski’s character-ization of planar graphs, intertwines with the graph coloring through Hadwiger’s conjecture, and plays an important role in algorithmic graph theory. The devel-opment of the structural characterization of graphs avoiding a fixed minor by Robertson and Seymour is arguably the most important foundational result in structural graph theory. And, if any of this is news to you, this book is probably not for you. There are quite a few books that present the basic concepts of the theory. They will explain to you the importance of forbidden minors in relation to graphs on surfaces and other proper minor-closed classes, the notion of treewidth and its applications in design of efficient algorithms, and Hadwiger’s conjecture and its relationship to the Four Color Theorem. They will speak about well-quasi-ordering, Wagner’s conjecture, and the amazing fact that every minor-monotone property is characterized by only finitely many forbidden minors. They will maybe state the Minor Structure Theorem with all its technical and slightly mysterious ingredients, and if you are lucky, actually explain to you why the ingredients are needed and how the theorem can be used. And they will let you hanging there, aware that there is a lot to the theory that you do not see. Admittedly, this is already enough for you to appreciate many of the applications of the theory, or even to use it in your research. But if you want to learn more, there are not that many options available. You can go hardcore and actually read the series of papers by Robertson and Seymour, or some of the newer developments of the theory. This is indeed possible, but of course journal papers need to show all the details of every argument, no matter how distracting from the important ideas. Adding to the difficulty, it needs to be admitted that many of the papers on graph minors theory are not written in an especially reader-friendly way. And, in the end, you may end up knowing a lot of theory without actually being able to use it. So perhaps you could go the other way, start by studying various applications of the theory, gain an understanding of what is important in this way, and gradually learn the details as needed. This seems to be the most popular avenue, usually with the help of a mentor who can point you to the right materials on each particular aspect. Unsurprisingly, this top-down approach leaves you with a great overall understanding, but somewhat shaky foundations. Or, you could give this book a try. As far as I am aware, this is the first book to offer a somewhat comprehensive treatment of the intermediate and advanced aspects of the theory of graph minors. The book is split into three parts: • Part I discusses in detail the ideas and notions that are used in the proof of the Minor Structure Theorem and its applications. It starts with the development of the theory of tree decompositions and dual objects such as tangles and brambles. A significant attention is given to graphs drawn on surfaces, especially in connection the metric arising from tangles that respect the drawings and the corresponding sufficient conditions for the presence of minors. Building on these results, we prove the Flat Wall Theorem and explain how it is used in the algorithm to test whether the input graph contains a fixed minor. Finally, we give a detailed outline of the proof of the Minor Structure Theorem. • Part II showcases applications of the Minor Structure Theorem of various com-plexity. We take this as an opportunity to introduce several important properties of graphs from proper minor-closed classes (existence of low-treewidth colorings and large grid minors), and to talk about recent progress on the structural theory of topological minors. This part also introduces and motivates several strengthenings of the Theorem that simplify handling of apices and vortices, the main technical ingredients. • Part III is devoted to results on graph minors that avoid the Structure Theorem, on topics such as sublinear separators, density, isomorphism testing, …
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:
Download: Graph Minors

نظرات کاربران