Three-Edge-Coloring Projective Planar Cubic Graphs: A Generalization of the Four Color Theorem
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
We prove that every cyclically 4-edge-connected cubic graph that can be embedded in the projective plane, with the single exception of the Petersen graph, is 3-edge-colorable. In other words, the only (nontrivial) snark that can be embedded in the projective plane is the Petersen graph. This implies that a 2-connected cubic (multi)graph that can be embedded in the projective plane is not 3-edge-colorable if and only if it can be obtained from the Petersen graph by replacing each vertex by a 2-edge-connected planar cubic (multi)graph. Here, a replacement of a vertex <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$v$</tex> in a cubic graph <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$G$</tex> is the operation that takes a 2-connected planar (cubic) multigraph <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$H$</tex> containing some vertex <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$u$</tex> of degree 3, unifying <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$G-v$</tex> and <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$H-u$</tex>, and connecting the vertices in <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$N_{G}[v]$</tex> in <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$G-v$</tex> with the three neighbors of <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$u$</tex> in <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$H-u$</tex> with 3 edges. Any graph obtained in such a way is said to be Petersen-like. This result is a nontrivial generalization of the Four Color Theorem, and its proof requires a combination of extensive computer verification and computer-free extension of existing proofs on colorability. Using this result, we obtain the following algorithmic consequence. Input: A cubic graph <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$G$</tex>. Output: Either a 3-edge-coloring of <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$G$</tex>, an obstruction showing that <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$G$</tex> is not 3-edge-colorable, or the conclusion that <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$G$</tex> cannot be embedded in the projective plane (certified by exposing a forbidden minor for the projective plane contained in <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$G$</tex>). Time complexity: <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$O(n^{2})$</tex>, where <tex xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">$n=\vert V(G)\vert$</tex>. An unexpected consequence of this result is a coloring-flow duality statement for the projective plane: A cubic graph embedded in the projective plane is 3-edge-colorable if and only if its dual multigraph is 5-vertex-colorable. Moreover, we show that a 2-edge connected graph embedded in the projective plane admits a nowhere-zero 4-flow unless it is Petersen-like (in which case it does not admit nowhere-zero 4-flows). This proves a strengthening of the Tutte 4-flow conjecture for graphs on the projective plane. Some of our proofs require extensive computer verification. The necessary source codes, together with the input and output files and the complete set of more than 5000 reducible configurations, are available on Github<sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">1</sup><sup xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">1</sup>https://github.com/edge-coloring. Refer to the “README.md” file in each directory for instructions on how to run each program. which can be considered as an addendum to this paper. Moreover, we provide pseudocodes for all our computer verifications.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle