Минимальные вершинные расширения цветных полных графов

Автор: Разумовский Птр Владимирович, Абросимов Михаил Борисович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математика. Механика. Физика @vestnik-susu-mmph

Рубрика: Краткие сообщения

Статья в выпуске: 4 т.13, 2021 года.

Бесплатный доступ

Предлагаются к рассмотрению результаты поиска минимальных вершинных расширений для неориентированных цветных полных графов. Данная тематика непосредственно связана с моделированием полных отказоустойчивых технических систем с элементами различного типа в терминологии графов. Если описывать техническую систему как Σ, то ей сопоставляется некоторый граф G(Σ), в котором вершины соответствуют элементам системы Σ, а ребра - связям между ними. Тип каждого элемента выражается в сопоставлении каждой вершине графа G(Σ) некоторого цвета из множества цветов F = {1, 2…, i}. Вершинным расширением данной системы тогда является некоторый граф G(Σ), в котором введены избыточные вершины и при котором система, ему соответствующая, способна продолжать работу в присутствии k отказов любых её элементов. Полным граф называется тогда, когда любые две его вершины соединены ребром. Полные графы не имеют реберных расширений по определению - не существует способа добавить ребро в граф с максимальным количеством ребер. Другими словами, система, представленная полным графом, не способна противостоять отказам связей между своими элементами. Поэтому данная работа целиком посвящена исследованию минимальных вершинных расширений. Описываются условия существования минимальных вершинных расширений для цветных полных графов, приводятся схемы построения и формулы, по которым можно вычислить необходимое количество дополнительных ребер для построения минимального вершинного расширения цветного полного графа.

Еще

Вершинные расширения графов, полные графы, минимальные расширения графов, расширения цветных графов, цветные графы

Короткий адрес: https://sciup.org/147235830

IDR: 147235830   |   УДК: 519.17   |   DOI: 10.14529/mmph210409

The minimal vertex extensions for colored complete graphs

The article proposes the results of the search for minimal vertex extensions of undirected colored complete graphs. The research topic is related to the modelling of full fault tolerant technical systems with a different type of their objects in the terminology of graph theory. Let a technical system be Σ, then there is a graph G(Σ), which vertices reflects system’s objects and edges reflects connections between these objects. Type of each object reflected in a mapping of some color from F = {1,2…,i} to the corresponding vertex. System’s Σ vertex extension is a graph G(Σ) which contains additional vertices. System reflected by graph G(Σ) can work even if there are k faults of its objects. Complete graph is a graph where each two vertices have an edge between them. Complete graphs have no edge extensions because there is no way to add additional edge to the graph with a maximum number of edges. In other words, the system reflected by some complete graph cannot be able to resist connection faults. Therefore the article research is focused on vertex extensions only. There is a description of vertex extensions existence condition for those colored complete graphs. This paper considers generating schemes for such minimal vertex extensions along with formulas, which allows to calculate number of additional edges to have an ability to construct minimal vertex extension.

Еще

Список литературы Минимальные вершинные расширения цветных полных графов

  • Avižienis, A. Fault-tolerance and fault-intolerance: Complementary approaches to reliable computing / A. Avižienis // ACM SIGPLAN Notices. - 1975. - Vol. 10, Iss. 6. - P. 458-464.
  • Hayes, J.P. A graph model for fault-tolerant computing system / J.P. Hayes // IEEE Trans. Comput. - 1976. - Vol. C-25, no. 9. - P. 875-884.
  • Harary, F. Edge fault tolerance in graphs / F. Harary, J.P. Hayes // Networks. - 1993, Vol. 23, Iss. 2. - P. 135-142.
  • Harary, F. Node fault tolerance in graphs / F. Harary, J.P. Hayes // Networks. - 1996, vol. 27, Iss. 1. - P. 19-23.
  • Абросимов, М.Б. Графовые модели отказоустойчивости / М.Б. Абросимов. - Саратов: Изд-во Сарат. Ун-та, 2012. - 189 с.
  • Разумовский, П.В. Построение цветных графов без проверки на изоморфизм / П.В. Разумовский, М. Б. Абросимов // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика. - 2021. - Т. 21, № 2. - С. 267-277.
  • Razumovsky, P.V. The search for minimal edge 1-extension of an undirected colored graph / P.V. Razumovsky // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Математика. Механика. Информатика. - 2021. - Т. 21, № 3. - P. 400-407.
  • Разумовский, П.В. О минимальных вершинных 1-расширениях двухцветных полных графов / П.В. Разумовский // Материалы Международного молодежного научного форума "ЛОМОНОСОВ-2021". - М.: МАКС Пресс, 2021. https://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2021/data/22112/124513_uid563707_report.pdf
  • Богомолов, А.М. Алгебраические основы теории дискретных систем / А.М. Богомолов, В.Н. Салий. - М.: Наука, 1997. - 367 с.
Еще