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禁用诱导子图与 Łoś-Tarski 定理

计算机科学中的逻辑 2020-08-04 v1

摘要

C\mathscr C 为在诱导子图下封闭的有穷与无穷图类。经典模型论中著名的 Łoś-Tarski 定理表明,C\mathscr C 可由一阶逻辑(FO)中一个句子 φ\varphi 定义,当且仅当 C\mathscr C 具有有穷个禁用诱导有穷子图。它为以禁用诱导有穷子图刻画小顶点覆盖图、有界树深图、有界灌木深图等提供了有力工具。此外,由完备性定理,我们可从 φ\varphi 计算出相应的禁用诱导子图。我们证明该机制在有穷图上失效。——存在一个由 FO 定义且在诱导子图下封闭的有穷图类 C\mathscr C,但其没有有穷个禁用诱导子图。——即便仅考虑可由有穷个禁用诱导子图刻画的有穷图类 C\mathscr C,此类刻画也无法从定义 C\mathscr C 的 FO 句子 φ\varphi 计算得到,且刻画的大小不能被任何可计算函数 fff(φ)f(|\varphi|) 界定。除在图论中的重要性外,上述结果也显著加强了针对任意结构的已知类似结论。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.00420,
  title  = {Forbidden Induced Subgraphs and the {\L}o\'s-Tarski Theorem},
  author = {Yijia Chen and Joerg Flum},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.00420},
  year   = {2020}
}