色塗りゲームとゲームカラーリング数 慶應義塾大学大学院 理工学研究科   関口 陽介.

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色塗りゲームとゲームカラーリング数 慶應義塾大学大学院 理工学研究科   関口 陽介

本日の発表内容 ゲームカラーリング数とは? 活性化戦略 ゲームカラーリング数の評価 色塗りゲームとマーキングゲーム ゲーム染色数 (game chromatic number) とゲームカラーリング数   (game coloring number) の関係 活性化戦略 ゲームカラーリング数の評価 活性化戦略を利用する方法 グラフの分割を利用する方法 2012/3/8 色塗りゲームとゲームカラーリング数

ゲーム染色数・・・ アリスに必勝戦略がある最小の色数は? 色塗りゲーム アリスとボブによるグラフ上のゲーム ルール アリスから順番に頂点を与えられた色で彩色 隣接している頂点は違う色 最後まで彩色できたらアリスの勝ち アリスに必勝戦略がある最小の色数は? ゲーム染色数・・・ 2012/3/8 色塗りゲームとゲームカラーリング数

色塗りゲームの例 勝ち アリス 使える色 勝ち ボブ 2012/3/8 色塗りゲームとゲームカラーリング数

単調性を持たず,扱いにくい ゲーム染色数の性質 下のグラフのゲーム染色数は 4 ところが 1 本辺を加えると 3 になる 2012/3/8 色塗りゲームとゲームカラーリング数

ゲームカラーリング数・・・ アリスに必勝戦略がある最小のスコアは? マーキングゲーム 頂点を彩色するのではなくマークしていく 事前に決められたスコアを超えなければアリスの勝ち       は  の近傍のうち  より先にマークされた頂点の数 アリスに必勝戦略がある最小のスコアは? ゲームカラーリング数・・・ 2012/3/8 色塗りゲームとゲームカラーリング数

マーキングゲームの例 スコア 3 アリス 2 4 勝ち ボブ 2012/3/8 色塗りゲームとゲームカラーリング数

ー補題ー ゲーム染色数はゲームカラーリング数以下,すなわち ゲームカラーリング数をゲーム染色数の 上限の評価に使用することを考える ゲーム染色数とゲームカラーリング数 ー補題ー ゲーム染色数はゲームカラーリング数以下,すなわち ゲームカラーリング数をゲーム染色数の 上限の評価に使用することを考える 2012/3/8 色塗りゲームとゲームカラーリング数

順序をうまく作ればスコアの上限を評価できる 活性化戦略とは (Kierstead, 2000) 2 回目以降 ゲーム開始時は一番小さい点をマーク ゲーム前に順序を定める 順序をうまく作ればスコアの上限を評価できる アリス 13 14 5 6 12 4 1 2 3 7 11 10 9 8 ボブ 2012/3/8 色塗りゲームとゲームカラーリング数

ゲームカラーリング数の評価 (活性化戦略を利用) ゲームカラーリング数の評価 (活性化戦略を利用) ー結果 (上の 4 つはタイトな評価)ー 森・・・ 4 以下 (Faigle et al., 1993) 弦グラフ・・・ 以下 (Zhu, 2000) 区間グラフ・・・ 以下 (Faigle et al., 1993) 外平面グラフ・・・ 7 以下 (Guan and Zhu, 1999) 平面グラフ・・・ 17 以下 (Zhu, 2008 ※改良する必要あり) 内周が 4 以上の平面グラフ・・・ 14 以下 2012/3/8 色塗りゲームとゲームカラーリング数

ゲームカラーリング数の評価 (グラフの分割) ゲームカラーリング数の評価 (グラフの分割) ー補題 (Zhu, 1999)ー       の分割            に対し グラフを森  と最大次数の小さいグラフ  に分割 ↓ ゲームカラーリング数は         以下 2012/3/8 色塗りゲームとゲームカラーリング数

ゲームカラーリング数の評価 (グラフの分割) ゲームカラーリング数の評価 (グラフの分割) 内周に制限を加えた平面グラフ 内周が 5 以上・・・森+最大次数が 4 のグラフ (He et al., 2002) 内周が 7 以上・・・森+最大次数が 2 のグラフ (He et al., 2002) 内周が 8 以上・・・森+マッチング (Wang and Zhang, 2011) 長さ 4 のサイクル (四角形) のない平面グラフ 森と最大次数が 5 のグラフに分割可能 (Borodin et al., 2009)            → ゲームカラーリング数は 9 以下 2012/3/8 色塗りゲームとゲームカラーリング数

上記以外の方法で分割できないか? 今後の展望 平面グラフのゲームカラーリング数の評価 平面グラフの分割 17よりも小さいと予想される 内周が 4 以上のグラフも上限を切り下げられそう 平面グラフの分割 2 つの森と最大次数が 4 以下の森に分割可能 (Gonçalves, 2009) 内周が 4 以上ならば 2 つの森に分割可能 (Nash-Williams, 1964)    上記以外の方法で分割できないか? 2012/3/8 色塗りゲームとゲームカラーリング数