Preservation and decomposition theorems for bounded degree structures
- We provide elementary algorithms for two preservation theorems for first-order sentences (FO) on the class ℭd of all finite structures of degree at most d: For each FO-sentence that is preserved under extensions (homomorphisms) on ℭd, a ℭd-equivalent existential (existential-positive) FO-sentence can be constructed in 5-fold (4-fold) exponential time. This is complemented by lower bounds showing that a 3-fold exponential blow-up of the computed existential (existential-positive) sentence is unavoidable. Both algorithms can be extended (while maintaining the upper and lower bounds on their time complexity) to input first-order sentences with modulo m counting quantifiers (FO+MODm). Furthermore, we show that for an input FO-formula, a ℭd-equivalent Feferman-Vaught decomposition can be computed in 3-fold exponential time. We also provide a matching lower bound
Verfasserangaben: | Frederik Harwath, Lucas Heimberg, Nicole Schweikardt |
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URN: | urn:nbn:de:hebis:30:3-306349 |
DOI: | https://doi.org/10.2168/LMCS-11(4:17)2015 |
ISSN: | 1860-5974 |
ArXiv-Id: | http://arxiv.org/abs/1511.05888 |
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch): | Logical Methods in Computer Science |
Verlag: | Department of Theoretical Computer Science, Technical University of Braunschweig |
Verlagsort: | Braunschweig |
Dokumentart: | Wissenschaftlicher Artikel |
Sprache: | Englisch |
Datum der Veröffentlichung (online): | 29.12.2015 |
Datum der Erstveröffentlichung: | 29.12.2015 |
Veröffentlichende Institution: | Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg |
Datum der Freischaltung: | 16.06.2016 |
Jahrgang: | 11 |
Ausgabe / Heft: | 4:17 |
Seitenzahl: | 44 |
Erste Seite: | 1 |
Letzte Seite: | 44 |
Bemerkung: | Creative Commons http://creativecommons.org/licenses/by-nd/2.0/ |
HeBIS-PPN: | 425322963 |
Institute: | Informatik und Mathematik / Informatik |
DDC-Klassifikation: | 0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 004 Datenverarbeitung; Informatik |
Sammlungen: | Universitätspublikationen |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - Namensnennung-Keine Bearbeitung |