Комбинаторная надежность сетевых гиперграфов
А. А. Чернякa,
С. В. Суздальb a Белорусский государственный педагогический университет им. М. Танка
b Белорусский государственный университет, механико-математический факультет
Аннотация:
В статье теория доминирования распространена на гиперграфы. Доказано, что 1) задача вычисления доминирования в классе
$(s,t)$-гиперграфов ограниченной степени полиномиально разрешима; 2) доминирование циклических
$(s,t)$-гиперграфов равно нулю, в то время как задача вычисления доминирования в классе нестандартных
$r$-циклических
$(s,t)$-гиперграфов является
$\#P$-полной при любом фиксированном натуральном
$r$. Выявлена гиперграфовая природа всех ранее полученных результатов о доминировании
$d$-тривиальных графов, непосредственно вытекающих из перечисленных выше.
Конструктивно доказано существование псевдополиномиального (временна́я сложность которого полиномиальна относительно числа подгиперграфов) алгоритма решения проблемы вычисления комбинаторной надёжности (Rel-проблемы) в классе ациклических
$(s,t)$-гиперграфов ограниченной степени. Для произвольного
$(s,t)$-гиперграфа получена аддитивная формула символьного вычисления надёжности, длина которой равна числу ациклических подгиперграфов, а сложность вычисления каждого слагаемого определяется только сложностью вычисления доминирования локальных гиперграфов.
Доказана
$\#P$-полнота задачи вычисления полинома комбинаторной надёжности в классе ациклических тривиальных
$(s,t)$-гиперграфов степени 2, в которых число минимальных путей ограничено сверху линейной функцией от размерности этих
$(s,t)$-гиперграфов. Это означает, в частности, что если P
${}\ne{}$NP, то не существует квазиполиномиального алгоритма (временна́я сложность которого полиномиальна относительно числа минимальных подгиперграфов) решения Rel-проблемы в классе ациклических тривиальных
$(s,t)$-гиперграфов степени 2.
УДК:
519.1 Статья поступила: 14.04.2005
Переработанный вариант: 15.12.2006