Proučevanje 2-Y-homogenih dvodelnih grafov in njihovih povezav s Terwilligerjevi algebrami in kombinatoričnimi načrti
natisniPredstavitev projekta
Naslov: Proučevanje 2-Y-homogenih dvodelnih grafov in njihovih povezav s Terwilligerjevi algebrami in kombinatoričnimi načrti
Šifra projekta: Z1-70008
Vodilna institucija: Univerza na Primorskem, Fakulteta za matematiko, naravoslovje in informacijske tehnologije
Vodja projekta na UP FAMNIT: doc. dr. Blas Fernandez
Vrsta projekta: Podoktorski projekt
Financer projekta: Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije (ARIS)
Raziskovalno področje (ARIS): 1.01 Matematika
Trajanje projekta: 1. 3. 2026–28. 2. 2029
Naj bo G dvodelni graf z množico vozlišč Y È Y' in biparticijo (Y,Y’). Predpostavljamo, da ima vsako vozlišče iz množice Y ekscentričnost D. Izberemo tri vozlišča: vozlišče x iz množice Y, vozlišče y, ki je na razdalji 2 od vozlišča x, in vozlišče z, ki je na razdalji i tako od x kot tudi od y. Za vsako celo število i (1 leq i leq D) naj bo $gamma_i(x, y, z)$ število skupnih sosedov vozlišč x in y, ki so na razdalji i-1 od vozlišča z. Osrednji cilj tega projekta je identifikacija lastnosti dvodelnih grafov G, ki imajo to lastnost, da je število $gamma_i(x, y, z)$ neodvisno od izbire vozlišč x, y, z. Če to velja za vsa cela števila $i ; (1 leq i leq D-2)$, potem rečemo, da je graf G skoraj 2-Y-homogen. Če ta pogoj velja tudi, ko je i = D - 1, potem rečemo, da je graf G 2-Y-homogen.
Karakterizacija oziroma sistematična klasifikacija dvodelnih grafov, ki so (skoraj) 2-Y-homogeni, predstavlja izjemno zahteven izziv. V splošnem seje ta problem pokazal kot izjemno težek in kompleksen, zato se večina raziskav osredotoča na specifične družine grafov, in sicer na dvodelnerazdaljno-regularne grafe in razdaljno-biregularne grafe.
Naš pristop temelji na obstoječi literaturi in obravnava izzive v okviru razdaljno-polregularnih grafov. Namen projekta je raziskovanje 2-Y-homogenihlastnosti razdaljno-polregularnih grafov in klasifikacija vseh 2-Y-homogenih razdaljno-biregularnih grafov. Poleg glavnih ciljev ima naša raziskava potencial za odmevne rezultate, ki bodo segali izven okvirov stroke ter imeli pomemben vpliv tudi na širšo skupnost. Rezultati raziskave ne bodo uporabni samo v teoriji grafov, ampak tudi na ostalih področjih matematike, kot sta algebraična kombinatorika in teorija kombinatoričnih načrtov.
Oddelek UP FAMNIT, v okviru katerega se izvaja projekt:
Oddelek za matematika
Project presentation
Title: Studying 2-Y-homogeneous bipartite graphs and their connections with Terwilliger algebras and combinatorial designs
Project acronym: Z1-70008
Leading institution: University of Primorska, Faculty of Mathematics, Natural Sciences and Information Technologies
Principal investigator at UP FAMNIT: Assoc. Prof. Blas Fernandez
Funding organization: Slovenian Research and Innovation Agency (ARIS)
Research field (ARIS): 1.01 Mathematics
Duration: 1. 3. 2026–28. 2. 2029
Let $Gamma$ be a bipartite graph with vertex set $Y cup Y'$ and bipartition $(Y,Y')$. Assume that each vertex in the set $Y$ has eccentricity $D$. Choose three vertices: vertex $x$ from the set $Y$, vertex $y$ at distance $2$ from vertex $x$, and vertex $z$ at distance $i$ from both $x$ and $y$. For each integer $i$ $(1 leq i leq D)$, let $gamma_i(x, y, z)$ denote the number of common neighbors of vertices $x$ and $y$ at distance $i-1$ from vertex $z$. The central aim of this project is to identify properties of bipartite graphs $Gamma$ such that the quantity $gamma_i(x, y, z)$is independent of the choice of vertices $x$, $y$, and $z$. If this holds for all integers $i$ $(1 leq i leq D-2)$, then we say that the graph$Gamma$ is almost $2$-$Y$-homogeneous. If this condition also holds when $i = D - 1$, then we say that the graph $Gamma$ is $2$-$Y$-homogeneous.
The characterization or systematic classification of bipartite graphs that are (almost) $2$-$Y$-homogeneous presents an extremely challenging task. In general, this problem has proven to be highly difficult and complex, so most research focuses on specific families of graphs, particularly on bipartite distance-regular graphs and distance-biregular graphs.
Our approach is based on existing literature and addresses challenges within the framework of distance-polynomial regular graphs. The purpose of the project is to investigate $2$-$Y$-homogeneous properties of distance-polynomial regular graphs and classify all $2$-$Y$-homogeneous distance-biregular graphs. In addition to the main objectives, our research has the potential to yield significant results extending beyond the realm of the discipline and impacting the broader community. The outcomes of the research will not only be applicable in graph theory but also in other areas of mathematics such as algebraic combinatorics and combinatorial designs.
