一句话:证明两个图的计数一阶逻辑量词秩≤k等价,当且仅当它们在树深度≤k的图上同态计数不可区分。
论文研究有限图上带计数量词的一阶逻辑(FOC)的区分能力。核心结果是:图 G 与 G' 满足所有量词秩至多 k 的计数一阶逻辑句子,当且仅当它们在所有树深度至多 k 的图类上同态不可区分;后者指对每个该类中的图 F,从 F 到 G 的同态数与到 G' 的同态数相等。该定理用同态计数刻画了计数一阶逻辑的 k-量词秩等价,将逻辑等价与有界树深度图上的同态计数联系起来,为有限模型论中计数逻辑与图同态计数关系提供了精确刻画。
We prove that graphs G, G' satisfy the same sentences of first-order logic with counting of quantifier rank at most k if and only if they are homomorphism-indistinguishable over the class of all graphs of tree depth at most k. Here G, G' are homomorphism-indistinguishable over a class F of graphs if for each graph F ϵ F, the number of homomorphisms from F to G equals the number of homomorphisms from F to G'.