Кіріспе
Граф теориясында, егер кездейсоқ графтар жоғары ықтималдылықпен орындайтын белгілі бір қасиеттерге бағынатын болса, граф псевдокездейсоқ граф деп аталады. Граф псевдослучайности нақты анықтамасы жоқ, бірақ псевдослучайности көптеген ақылға қонымды сипаттамалары бар. Псевдослучайный қасиеттерді алғаш рет 1987 жылы Эндрю Томассон ресми түрде қарастырды. Ол "жасылғандық" деп аталатын жағдайды анықтады: граф шын мәнінде және егер вертикаль жиынның әрбір қосалқы жиынтығы үшін , мұндағы жиектер саны (баламалы түрде, вертикаль жиынтығынан туындаған субграфтағы жиектер саны) арасында). Ердос-Рейньи кездейсоқ графигінің шатастырып салынуы мүмкін. Алайда, жиектері біркелкі емес таралған графиктер, мысалы, түбірлердегі график, түбірлік толық графиктен және толығымен тәуелсіз түбірлерден тұрады, кез-келген кіші , шатастықты графиктің жиектері таралуының "келтіріспе ұқсас" қасиеттері үшін орынды сандық белгі етеді.
for every subset of the vertex set , where is the number of edges among (equivalently, the number of edges in the subgraph induced by the vertex set ). It can be shown that the Erdős–Rényi random graph is almost surely jumbled. However, graphs with less uniformly distributed edges, for example a graph on vertices consisting of an vertex complete graph and completely independent vertices, are not jumbled for any small , making jumbledness a reasonable quantifier for "random like" properties of a graph's edge distribution.
Жергілікті жағдайларға байланысты
Томассон "жоқталған" жағдайды тек екі түбектің кодеграмына байланысты және графиктің түбегі жиынтығының әрбір кіші жиынтығына емес, тексеруге қарапайым жағдаймен түсіндіреді. Екі шыңның ортақ көршілерінің саны және , Томассон көрсеткендей, ең төменгі дәрежесі бар шыңдардағы графикті көрсеткенде, егер әр және , онда шатастырып тасталады. Бұл нәтиже түйіспелілік шартын алгоритмдік түрде көптамалық уақытпен нүктелер саны бойынша тексеруді көрсетеді және белгілі бір графиктердің псевдосуицидтілігін көрсетуге қолданылады.
Графиктің тұрақтылығымен байланыстар
Кездейсоқ графиктер сияқты әрекет ететін графиктер түсінігі Сземередидің тұрақтылық леммасында қолданылатын график тұрақтылығы түсінігіне қатты байланысты. Егер барлық қосалқы жиынтықтарды қанағаттандыратын болса, онда , үшін екі түбірлі топтар тұрақты деп аталады. Бұл жерде және арасындағы жиек тығыздығын білдіреді және: арасындағы жиектердің саны және бөлінген Бұл шарт сәйкессіздік шартының екіжақты аналогын білдіреді және негізінен, арасындағы жиектер "келтірістік сияқты" жүріс-тұрысын көрсетеді. Сонымен қатар, Миклош Симоновиц пен Вера Т. Сос 1991 жылы көрсеткендей, егер графтың барлық тығыздықтары бүтін графтың жиек тығыздығына жақын болатын Шемерди бөліктеріне ие болса, онда ChungGrahamWilson теоремасында пайдаланылатын жоғарыда аталған әлсіз псевдосудизм шарттарын қанағаттандырады.
where denotes the edge density between and : the number of edges between and divided by This condition implies a bipartite analogue of the discrepancy condition, and essentially states that the edges between and behave in a "random like" fashion. In addition, it was shown by Miklós Simonovits and Vera T. Sós in 1991 that a graph satisfies the above weak pseudorandomness conditions used in the Chung–Graham–Wilson theorem if and only if it possesses a Szemerédi partition where nearly all densities are close to the edge density of the whole graph.
Чунг-Грехам-Уилсон теоремасының аналогтары
ChungGrahamWilson теоремасы, атап айтқанда, сәйкессіздіктен субграфтарды санаудың әсері, жиек тығыздығы жақын графиктердің тізбектері үшін немесе, мысалы, үзіліссіз графиктердің түбектердегі жалпы жағдайы үшін қолданылмайды. Келесі сәйкессіздік пен өзіндік мәннің шектейтін жағдайларының аз аналогтары әдетте қарастырылады: Шағын сәйкессіздік: түбектегі жиынның кез келген кіші жиындысы үшін және арадағы жиектер саны Шағын өзіндік мәннің шектеуі: Егер іргелес матрицаның өзіндік мәндері болса , онда бұл өзіндік мән шарты сәйкес келетін сәйкессіздікті білдіреді, бірақ керісінше жағдай дұрыс емес: үлкен тұрақты график пен толық түбектегі графиктің кездейсоқ бірігуі екі өзіндік мәнге ие, бірақ сәйкессіздікке қанағаттандыруы мүмкін. Дегенмен, Дэвид Конлон мен Юфэй Чжаоның 2017 жылы дәлелдегеніндей, тұрақты Кейли графиктері үшін сәйкессіздік пен өзіндік мән шарттарының аздаған нұсқалары сызықтық масштабтауға дейін барабар. Мұның бір бағыты экспандерлік араластыру леммасынан туындайды, ал екіншісі графиктің Кейли графигі екендігі және Гротендик теңсіздікін пайдалану керек.
Sparse discrepancy: for any subsets of the vertex set , the number of edges between and is within of Sparse eigenvalue bounding: If are the eigenvalues of the adjacency matrix of , then
It is generally true that this eigenvalue condition implies the corresponding discrepancy condition, but the reverse is not true: the disjoint union of a random large regular graph and a vertex complete graph has two eigenvalues of exactly but is likely to satisfy the discrepancy property. However, as proven by David Conlon and Yufei Zhao in 2017, slight variants of the discrepancy and eigenvalue conditions for regular Cayley graphs are equivalent up to linear scaling in One direction of this follows from the expander mixing lemma, while the other requires the assumption that the graph is a Cayley graph and uses the Grothendieck inequality.
Грин-Тао теоремасына байланысты
Псевдослучайный графиктер Грин-Тао теоремасының дәлелінде айқын орын алады. Теорема Сземереди теоремасын, яғни оң табиғи тығыздықты оң бүтін сандар жиыны, ықтимал ұзақ арифметикалық прогрессияларды қамтиды деген мәлімдемені, шашыраңқы орнатуға (басты сандар бүтін сандарда табиғи тығыздыққа ие болғандықтан) көшіру арқылы дәлелденген. Шағын жиынтықтарға көшіру жиынтықтардың псевдосуицидті түрде әрекет етуін талап етеді, яғни сәйкес графиктер мен гиперграфиктерде кіші (гипер) субграфиктердің кейбір тұрақты жиынтығы үшін субграфиктердің тығыздықтары дұрыс болады. Содан кейін, алғашқы сандар тығыз орналасқан, псевдопримдер деп аталатын, алғашқы сандардың қолайлы супержиыны осы псевдослучайлық жағдайларға бағынатынын көрсетіп, дәлелді аяқтады.