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Limits of Structural Tractability

Description du projet

Un examen plus approfondi de la traçabilité des graphes

En informatique théorique, la compréhension de l’efficacité des algorithmes pour différentes classes de graphes représente un défi majeur. Alors que des progrès significatifs ont été réalisés avec les graphes épars (comme les graphes planaires), de nombreuses autres classes de graphes restent difficiles à caractériser. La frontière de la traçabilité algorithmique est bien définie pour les graphes épars et ordonnés, mais la question de la traçabilité pour les graphes non épars n’est pas résolue. Cette lacune limite le développement d’algorithmes efficaces pour un plus grand nombre de types de graphes. Le projet BUKA, financé par le CER, s’attaque à ce problème en cherchant à caractériser toutes les classes de graphes réalisables. Il explorera les structures logiques qui sous-tendent la traçabilité algorithmique, en recourant à des méthodes avancées de la théorie de la structure des graphes et de la théorie de la stabilité. Les résultats du projet auront une importance fondamentale pour les informaticiens, les théoriciens des graphes et les logiciens.

Objectif

The combination of methods from logic and graph theory has been extremely successful in the design of algorithms, in complexity theory, and other areas of theoretical computer science. A success story exemplifying the power of this approach is the recent development in the algorithmic structure theory of sparse graphs. In this line of research, structural results stemming from Robertson and Seymour’s graph minor theory, and the more recent sparsity theory of Nešetřil and Ossona de Mendez, were com- bined with logical methods in order to obtain a systematic understanding of tractability. An example result in this area states that every graph property definable in first order logic can be decided in linear time, for all planar graphs. Culminating a long line of research, Grohe, Kreutzer, and Siebertz gener- alized this result to all nowhere dense graph classes. Those are very general classes of sparse graphs, which include the class of planar graphs, classes of bounded maximum degree, or classes excluding a fixed minor. Moreover, this result completely delimits the tractability frontier for sparse graph classes. However, many classes are tractable, but not sparse. The recent twin-width theory, drawing on deep connections between logic and enumerative combinatorics, achieves an analogue of the result of Grohe et al. for all ordered graphs. Thus, algorithmic tractability is now understood in two contexts: of sparse graphs, and of ordered graphs. This project sets out to characterize all tractable graph classes. This requires developing a systematic understanding of the logical structure underlying algorithmic tractability. The tools I intend to apply and develop originate from graph structure theory, and from stability theory, one of the most successful areas in logic recently. The expected results will be of foundational nature, and of interest primarily to theoretical computer scientists, graph theorists, and logicians.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

UNIWERSYTET WARSZAWSKI
Contribution nette de l'UE
€ 1 935 074,00
Adresse
KRAKOWSKIE PRZEDMIESCIE 26/28
00-927 Warszawa
Pologne
Région
Makroregion województwo mazowieckie Warszawski stołeczny Miasto Warszawa
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 935 074,00

Bénéficiaires (1)