21:00 (IPUSIRON) 21時ですね 21:00 (clothoid) hai 21:00 (IPUSIRON) 始めてOKです 21:00 (clothoid) はい。それでははじめます。 21:00 (dotdister) よろしくお願いします。 21:00 (clothoid) よろしくお願いします。 21:00 (IPUSIRON) 宜しくお願いします 21:00 (carbon0) よろしくお願いします 21:00 *IPUSIRON mode +o carbon0 21:00 (clothoid) 資料を開いてください。 21:01 (clothoid) 今回は,SAS第六回ということで,木とその数え上げ についてです。 21:01 (clothoid) 2ページ目をご覧ください。 21:01 (clothoid) まず,林というものを定義します。 21:02 (clothoid) 林とは閉路を含まないグラフのことを指して言います。 21:02 (clothoid) 次に,木というものを定義します。 21:02 (clothoid) 木とは連結な(つながっている)林のことです。 21:02 (clothoid) 下の図を見てください。 21:03 (clothoid) グラフGは成分が3つあり,閉路が無いので,林です。 21:03 (clothoid) 各々の成分について考えると,連結ですから,木となります。 21:03 (clothoid) p3をご覧ください。 21:04 (clothoid) 木について,p3に挙げたような定理が成り立っています。 21:04 (clothoid) 同値というのは,「おんなじ」という意味でとりあえず大丈夫です。前,出てきたとおもいますが。 21:05 (clothoid) 同値であることの証明はしません。 21:05 (clothoid) 各自,元資料などの木を参考にして,各命題が成り立っていることを確認してください。 21:05 (IPUSIRON) 直観的に全部同値ぽいですね 21:06 (clothoid) そうですね。 21:06 (clothoid) 「明らか」とか書きたいですけど,この言葉,嫌いですw 21:06 (clothoid) 自分にとって明らかじゃないときも多々あるから・・・ 21:06 (IPUSIRON) 複数の同値性を示すときは、1⇒2⇒…⇒6⇒1を示せばよいのかな 21:07 (clothoid) そうですね。 21:07 (clothoid) サイクリックに十分であることw 21:08 (clothoid) あることを証明できれば,OKっぽいですね。。。 21:08 (clothoid) もちろん,各々の命題について,必要十分であることを示しても良いと思いますが。 21:08 (clothoid) 次,p4 21:08 (clothoid) 系2 に書いたようなことが成り立っています。 21:09 (clothoid) 証明として,ダラダラと書きましたが,ここでは次のページ,p5をみてください。 21:09 (clothoid) ちょっと,線が細くて,醜かったですね。すみません。 21:09 (clothoid) 少し拡大して,見てください。 21:10 (clothoid) 例えば,一番左のグラフを考えます。 21:10 (clothoid) このグラフは木で,点の数がn,成分数が1(木だから),辺の数がn-1(木の性質)だとします。 21:11 (clothoid) いま,青で表した辺(=橋)を切ったとします。 21:11 (clothoid) すると,真ん中に書いたグラフのようになります。 21:12 (clothoid) 辺を切りましたから,成分数が一つ増えて,2に。辺の数は一つ減ってn-2になります。点の数は変わりません。 21:12 (clothoid) このように,「橋」である辺を順次切っていくと, 21:12 (clothoid) 右の図のようになります。 21:13 (clothoid) 右の図は,k-1回ほど,この操作を繰り返した図です。 21:13 (clothoid) 点の数は変わらず,nです。 21:13 (clothoid) 成分数は,最初の状態よりk-1個増えて,k個です。 21:14 (clothoid) 辺の数は,k-1本減って,n-1-(k-1)=n-kとなります。 21:14 (clothoid) したがって,このことから,系2の命題が成り立つことが分かります。 21:15 (IPUSIRON) ですね 21:15 (clothoid) 特に質問が無ければ,次へ進みたいと思いますが。 21:15 (clothoid) p.6です。系3。 21:16 (clothoid) これの証明は,元資料に載ってるものでは納得できませんでした。 21:16 (clothoid) その理由はSNSに記したとおりです。 21:17 (clothoid) ここでは,自分なりに考えて,なっとくできた方法を説明たいと思います 21:17 (dotdister) 多分clothoidさんので正しいと思います。 21:17 (clothoid) 説明したい の間違い。 21:17 (clothoid) 基本的に説明をそのまま読むことになりますが,お付き合いください。 21:18 (IPUSIRON) はい 21:18 (clothoid) まず,端点が無い場合。すなわち,0個の場合を考えます。 21:18 (clothoid) 了解しました。<多分正しい>IPUSIRONさん 21:19 (clothoid) 端点がゼロ個というのは,閉路があることに他なりません。 21:19 (clothoid) 木には閉路があってはいけませんから, 21:19 (clothoid) 端点が0個である木とは存在しません。 21:19 (clothoid) 次に,端点が1個の場合を考えます。 21:19 (IPUSIRON) ちょっと待って 21:19 (clothoid) はい。 21:19 (IPUSIRON) スライド6で 21:20 (IPUSIRON) 「まず端点が0の木を考える」といってるけど 21:20 (IPUSIRON) これが矛盾であることを示すわけだから、「まず端点が0のグラフを考える」とすべきかな 21:21 (IPUSIRON) そのグラフは結局木にならないことを示すわけだから 21:21 (clothoid) 「まず端点が0の木を考える」→「まず端点が0の木があると仮定する」ならOKですか? 21:21 (IPUSIRON) それならOKです 21:22 (clothoid) 了解です。そのように直しておきます。 21:22 (IPUSIRON) 「端点が0」かつ「木」の両方を考えると矛盾するわけですね 21:22 (clothoid) はい。そうです。 21:22 (IPUSIRON) 次OKです 21:22 (clothoid) 同様に,端点が1個の木を仮定してみます。 21:23 (clothoid) 仮定に「単点(=点一個のみ)」ではないと書いていますから, 21:23 (clothoid) 端点が1個の木の次数は1であるはずです。 21:24 (clothoid) いま,この端点を除去する操作を考えて見ます。 21:24 (clothoid) みます。 21:24 (clothoid) すると,残ったグラフに端点があってはなりませんから(あったら,端点が1つという仮定に反する), 21:25 (clothoid) 残ったグラフの中は閉路となっているはずです。 21:25 (clothoid) 次ページの図を参照してください。 21:25 (dotdister) 質問いいですか? 21:25 (clothoid) はい。 21:26 (dotdister) 端点が1個の木の次数は1であるはずです。  木の次数とは? 21:26 (clothoid) あ,すみません。 21:26 (clothoid) 端点の次数です。 21:27 (dotdister) 端点って次数が1の点のことですよね? 21:27 (clothoid) 次数とは点に繋がってる線の数ことです。 21:27 (clothoid) あれ。そうでしたっけ? 21:27 (dotdister) 端点の定義が・・・良く分からないのですが。 21:28 (IPUSIRON) 次数が1の点が端点かなあ 21:28 (IPUSIRON) ここには書いてないけど 21:28 (clothoid) 次数が0と1の点が端点だと思います。 21:29 (dotdister) ということは、単点も端点ですかね? 21:29 (clothoid) 単点も端点です。 21:29 (clothoid) はい。 21:29 (dotdister) 了解です。先にどーぞ。 21:29 (clothoid) おそらく。 21:29 (clothoid) えー,考えてる端点は単点じゃありませんから,次数が1で,p7のようなグラフが考えられます。 21:30 (clothoid) で,端点を除去して残るグラフについて考えると, 21:30 (clothoid) このグラフは端点をもっていてはいけないので,閉路を作ってるはずです。 21:30 (clothoid) しかし,閉路があると木とはなりません。 21:30 (clothoid) したがって,仮定が矛盾。 21:31 (clothoid) よって,端点は1じゃありません。 21:31 (clothoid) 以上のことから,端点が0,1,というのはありえないことが分かり,系3が理解できます。 21:31 (IPUSIRON) ここまではいいんですが、この説明で示せたのは「少なくとも2点の端点を含む可能性がある」ことだと思うんですが 21:32 (clothoid) はい。そう思います。 21:32 (IPUSIRON) 端点が2かつ木として、考えたら矛盾出るかもしれないですよ(でないけど) 21:32 (clothoid) はい。 21:32 (clothoid) んで,どーしよーと。。。よく分からなかったです。どういう風に証明を組み立てればいいのか。 21:33 (clothoid) なので,証明でなく「説明」になってます。。。 21:33 (IPUSIRON) なるほど 21:34 (IPUSIRON) 資料に書いてある証明がダメだと思う理由はなんだったんですか? 21:34 (IPUSIRON) pの代入のところですか 21:34 (clothoid) はい。 21:35 (dotdister) そこは私も納得いきませんでした。 21:35 (clothoid) 証明の最後で,pを0または1として代入するのですが, 21:35 (clothoid) pとは木の点の数のことで, 21:35 (clothoid) 端点の数ではありません。 21:35 (clothoid) したがって,これは,まったく見当違いの証明かと思いました。 21:36 (IPUSIRON) なるほど。でも「従って」の直前までは成り立つ性質なわけだから、これを利用して証明できないかな 21:37 (clothoid) なるほど。。。 21:37 (clothoid) 偶数とか? 21:38 (IPUSIRON) 難しいね 21:38 (IPUSIRON) 自分はちょっと今すぐは見当つかない 21:39 (clothoid) すみません。僕もちょっと分かりません。 21:39 (IPUSIRON) 飛ばして進みましょうか 21:39 (clothoid) しばらく宿題にさせてください。はい。 21:39 (IPUSIRON) 具体的に端点が2以上の木は簡単に作れますからね 21:40 (clothoid) ということで,とりあえず,端点は0個,または1個じゃないってことは分かりました。んで,あとは直感的に少なくても2個ぐらいあるだろう・・・という感じです。系3の説明。 21:40 (IPUSIRON) 1点打って、それに枝葉をつければ 21:40 (IPUSIRON) 端点が2でも3でも1万でも自由に作れるから 21:41 (clothoid) そうですね。。。。点2個と線一本が最も単純な木ですし。 21:41 (clothoid) (↑単点じゃない場合) 21:42 (clothoid) 次にいきます。。。p.8 21:42 (IPUSIRON) 「単点でない木の端点は、0や1個ではありえない」というところまで示せたので一応OKにしましょう 21:42 (clothoid) はい。 21:42 (clothoid) 全域木というのを定義します。 21:43 (clothoid) 定義はスライドに載せたとおりです。グラフから,どんどん辺をなくしていき,閉路が無くなったらストップしたものです。 21:43 (clothoid) 下の例を参考にしてみてください。 21:44 (clothoid) 次,p9です。 21:44 (clothoid) 全域「木」の「林」バージョンだと思えばOKです。 21:44 (clothoid) 次,p.10 21:44 (clothoid) 階数というのを定義します。 21:45 (clothoid) 閉路回数とは全域林を得るまでに削除した辺の数のことです。 21:45 (clothoid) カットセット階数とは全域林の辺の数です。 21:46 (clothoid) 元資料では「全域木」となっていますが,たぶん「全域林」だと思います。 21:47 (clothoid) その理由は,カットセットξ(G)=n-kだと書いてあるから。これについては,次ページです。 21:48 (IPUSIRON) 林でないとk(成分数)出てくるわけないですからね 21:48 (clothoid) 次のページ,11です。 21:48 (clothoid) はい<林でないと 21:48 (IPUSIRON) 出てくるわけがないというか、木ならk=1と一定だから 21:48 (IPUSIRON) 次どうぞ 21:48 (clothoid) 閉路階数とカットセット階数の関係を考えます。 21:49 (clothoid) n 個の点とm本の辺,k 個の成分があるグラフG を考えます 21:49 (clothoid) 閉路回数の定義から, 21:49 (clothoid) 閉路階数の定義から, 21:50 (clothoid) 閉路階数=(G の辺の数)-(G から作られる全域林の辺の数) 21:50 (clothoid) であることが分かります。 21:50 (clothoid) Gの辺の数がm 21:50 (clothoid) Gから作られる全域林の辺の数は,系2を用いて,n-kだと分かります。 21:51 (clothoid) したがって,閉路階数=m-(n-k)=m-n+kであるといえます。 21:51 (clothoid) 次に,カットセット階数を考えます。 21:52 (clothoid) カットセット階数は,系2より,n-kです。 21:52 (clothoid) したがって,閉路階数+カットセット回数=初めに考えたグラフGの辺の数m 21:52 (clothoid) であることが分かります。 21:53 (clothoid) 次に,p12 21:54 (clothoid) typoですかね。。。 21:54 (clothoid) 全域木じゃなくて,全域林です。。。 21:54 (clothoid) T がグラフG の全域林ならば 21:54 (clothoid) 以下の,1,2が成り立つ 21:55 (clothoid) です。 21:55 (clothoid) 1のGの全てのカットセットは〜というのは, 21:56 (clothoid) 全域林を得る過程で,カットセットは切りませんから,全域林Tの辺にはGの全てのカットセットが含まれることになります。 21:56 (clothoid) 2のGの全ての閉路は〜というのは, 21:58 (clothoid) GからTを得る仮定で,閉路が削除されていきますから,Tの補グラフ,すなわち,閉路を削除するために消された辺から成り立つグラフに,Gの全ての閉路が含まれます。 21:58 (clothoid) ×仮定 ○過程 21:59 (clothoid) 証明は,元資料には教科書よめって書いてありますので,省略させてください。 21:59 (clothoid) 背理法とか使って証明するのかなぁ?とは考えましたが, 21:59 (clothoid) ちゃんと考えられていません。ぱっと思いつきませんでした。 21:59 (clothoid) すみません。 22:00 (clothoid) 定理を実感するには,具体例で確かめるといいとおもいます(後で例題で出てきます) 22:00 (clothoid) p.13 22:00 (clothoid) 基本閉路集合 22:02 (clothoid) Tに含まれないGの任意の辺を一つTに付加して,いろいろな閉路をつくり,集めたのが基本閉路集合です。 22:02 (IPUSIRON) これは多重辺は考えないのかな? 22:02 (clothoid) 考えてもいいと思います。 22:03 (IPUSIRON) 多重辺を考えるなら、点が2個で辺が2個のグラフも基本閉路集合に入りますよね 22:03 (clothoid) 下の例にですか? 22:04 (IPUSIRON) 後、図で三角の形のグラフが3つあるけど、点とかx,yとかが違うから別物として考えるのかな 22:04 (IPUSIRON) そそ<下の例 22:04 (dotdister) 元資料に木Tに関連した基本閉路集合、と書いてありますが・・・ 22:05 (clothoid) えっと・・・ 22:05 (IPUSIRON) 木Tに関連したというのは、最初に木を考えるということだと思う 22:05 (clothoid) 下の例ですけど,グラフGはp.8の左図です。 22:05 (clothoid) Tはp.8右図です。 22:06 (IPUSIRON) はい 22:06 (IPUSIRON) わかりました 22:06 (clothoid) で,p,8のグラフG 22:06 (clothoid) あ,はい。 22:07 (IPUSIRON) まずGありきなんですね 22:07 (clothoid) 多重辺を考えるなら、点が2個で辺が2個のグラフも基本閉路集合に入りますよね<これは,そうじゃないってことでOK? 22:07 (clothoid) そうです。Gありきです。 22:07 (IPUSIRON) G→全域木Tにしてから 考えているわけですね。わかりました 22:07 (clothoid) はい。 22:08 (clothoid) 元資料に木Tに関連した基本閉路集合、と書いてありますが・・・<これはどういう意味かわからないんっすけども 22:09 (dotdister) 先ほどIPUSHIRONさんにお答えいただいたので大丈夫です。 22:09 (clothoid) はい。すみません。 22:09 (clothoid) 次に進みます。 22:09 (clothoid) p.14 22:09 (clothoid) 基本カットセット集合 22:10 (clothoid) GからつくられたTの各辺を除去して得られるカットセット集合3を基本カットセット集合といいます。 22:11 (clothoid) 下の例では,p.8のGからつくられたTのカットセット集合として,{e1,e5}を挙げています。 22:11 (clothoid) 次,p 22:11 (clothoid) p.15 22:12 (clothoid) 例題を解きます。 22:12 (clothoid) 新しい概念,「中心」というのが例題中に定義されているので, 22:12 (clothoid) スライドと同じですが,繰り返します。 22:13 (clothoid) 中心vとは,vとG の他点の間の距離の最大値ができるだけ小さい 22:13 (clothoid) もののことです。 22:14 (clothoid) 直感的には,真ん中にいるってやつです。どの端点へも一番近いやつ。 22:14 (clothoid) 例題を解きたいと思います。 22:14 (clothoid) まず,(1) 22:15 (clothoid) 端点を徐々に除去していくと,中心を求めることができます(できるそうです) 22:15 (clothoid) ×走査 ○操作 22:15 (clothoid) 中心を求めるグラフはp.16 22:15 (clothoid) 解等は,p.17です。 22:16 (clothoid) まず,与えられたグラフから端点を取り除きます。 22:16 (clothoid) ここでは, 22:16 (clothoid) 1,2,4,5,8,9,12,13,15,16です 22:16 (clothoid) すると青で囲ったところのみがのこったグラフとなります。 22:17 (clothoid) 同様に端点を取り除く操作を繰り返すと, 22:17 (clothoid) 緑でくくったグラフ→赤でくくったグラフとなっていきます。 22:17 (clothoid) 最後に残った,点11がこのグラフの中心です。 22:18 (clothoid) 次の問題を解きたいと思います 22:18 (IPUSIRON) はい 22:18 (clothoid) どんな木でも中心が1個か2個であることを示せです。 22:19 (clothoid) 先ほどの問題でみたように, 22:19 (clothoid) 中心を求めるには端点を削っていけばOKです。 22:19 (clothoid) そして,最後にのこったものが,中心です。 22:19 (clothoid) この考え方を用いると, 22:20 (clothoid) 残りの点が,1つ,または2つの場合は,「端点を削る」ことができません。 22:20 (clothoid) なぜならば,点が残らないから。 22:20 (clothoid) それに対し,3つ以上,点があれば,端点を削る操作ができます。 22:21 (clothoid) 例えば,3つの場合,二つけずって,1個残るなど。 22:21 (clothoid) 以上から,中心は1つか2つであることが分かります。 22:22 (clothoid) この解答はオリジナルなので,ちょっと怪しいです・・・ 22:22 (clothoid) 不安です。 22:22 (IPUSIRON) 大丈夫だと思いますが、その説明ですでに(3)も自明ぽいですね 22:23 (clothoid) 元資料の解答は中心が3つの場合しか考えてないので,駄目だと思います。 22:23 (IPUSIRON) うん 22:24 (clothoid) そうですね。考え方は同じです<(3) 22:24 (clothoid) 続いて,(3) 22:24 (clothoid) p.19です。 22:24 (clothoid) 中心が2つあるばあい,隣接してるか,してないかです。 22:25 (clothoid) p.20をみてください。 22:25 (clothoid) 隣接して無いと仮定します。 22:25 (clothoid) すると,例えば,矢印の下のような場合が考えられますが, 22:26 (clothoid) これは,端点を除去する操作が可能であり,かつ,中心2つであったはずのc1とc2が,中心でなくなってしまいます。この場合Vが中心。 22:26 (clothoid) これは矛盾なので,中心c1とc2は隣接してます。 22:26 (clothoid) 基本的な考え方はこんな感じで,文章では,もう少しゴタゴタ書いています。 22:27 (clothoid) 読んでいただけば大丈夫だと思うので,次に行きます。 22:27 (clothoid) (4)です。p.21 22:27 (clothoid) 中心が1個,2個の例を挙げよ。 22:27 (clothoid) まぁ,色々書けば出てくるんですが, 22:28 (clothoid) 簡単に各方法は, 22:28 (clothoid) 中心一個の場合は,その中心1個を対称点にして書く, 22:29 (clothoid) 中心二個の場合は,この中心二個を結ぶ線の真ん中を対象点として書けば,そうなります。 22:29 (clothoid) 続いて,p22の例題を解きます。 22:29 (clothoid) 全域木を描き出す問題です。(1) 22:30 (clothoid) 考えるグラフはp23です。 22:30 (clothoid) 考え方は,p24に書きました。 22:31 (clothoid) チョウチョのような形から閉路を無くすことを考えますから, 22:31 (clothoid) 左の羽から,辺をひとつ,右の羽から辺を一つとれば,閉路がなくなります。 22:32 (clothoid) 辺は,右の羽に3つ,左の羽に3つありますから,閉路を無くす方法は,3*3の9とおりあることになります。 22:32 (clothoid) あとはせっせと書いていくだけです。 22:32 (clothoid) p.25が答え。 22:32 (clothoid) 次の問題です。 22:33 (clothoid) 定理4(元資料では9.3)の例を考える問題です 22:34 (clothoid) 例えば,p27の左図のようなグラフを考えます。 22:34 (clothoid) この場合,全域木は,右の図のようになります。 22:34 (clothoid) どの全域木にも辺eが含まれて居ます。 22:35 (clothoid) もともと考えてたグラフにおける辺eの役割は,カットセットです。 22:35 (clothoid) したがって,C^*=eとすれば,問題が解けたことになります。 22:35 (clothoid) p.28練習問題を解きます。 22:36 (clothoid) ここまで,みなさん,大丈夫でしょうか? 22:36 (IPUSIRON) おkです 22:36 (dotdister) 一応は。 22:36 (clothoid) それでは,練習問題6 22:38 (clothoid) ×T1 の辺e 除去し ○T1 の辺e を除去し 22:38 (clothoid) (1)の解答はp.30を観てください。 22:39 (clothoid) ここでは,さきほど考えたチョウチョの全域木を3つほど書いています。 22:39 (clothoid) そして,図のように,T1,T2,T3と名前をつけています 22:39 (clothoid) 今,T1の辺eに注目し, 22:39 (clothoid) 辺eを削除し, 22:40 (clothoid) 変わりに,T2の辺fを,T1に書いたとします。 22:40 (clothoid) すると,T3ができあがりますが, 22:40 (clothoid) これはチョウチョの全域木の一つです。 22:40 (clothoid) したがって,問題が示されたことになります。 22:41 (clothoid) 次に,(2) 22:41 (clothoid) 今度は,T1→T3→T2の順で「変換」していきます。 22:41 (clothoid) T1→T3への変換は(1)でやったとおりです。 22:41 (clothoid) 辺eを除去して,辺fを加えます。 22:42 (clothoid) T3からT2への変換は, 22:42 (clothoid) 緑を除去して,オレンジを加える操作です。 22:42 (IPUSIRON) なるほど 22:42 (clothoid) こうすると,T1をT2へ変換でき,かつ,その変換過程で得られるグラフは全て全域木です。 22:43 (clothoid) 以上で,練習問題6が終わりです。 22:43 (clothoid) んでもって,第六回も以上ですが, 22:43 (clothoid) なにか質問はありますか? 22:43 (IPUSIRON) お疲れ様です 22:43 (dotdister) お疲れ様ですー。 22:44 (carbon0) お疲れ様でした 22:44 (clothoid) ありがとうございます。今回は,短くて助かりました^^;