Hard Problems on Random Graphs

Many graph properties are expressible in first order logic. Whether a graph contains a clique or a dominating set of size k are two examples. For the solution size as its parameter the first one is W[1]-complete and the second one W[2]-complete meaning that both of them are hard problems in the worst-case. If we look at both problem from the aspect of average-case complexity, the picture changes. Clique can be solved in expected FPT time on uniformly distributed graphs of size n, while this is not clear for Dominating Set. We show that it is indeed unlikely that Dominating Set can be solved efficiently on random graphs: If yes, then every first-order expressible graph property can be solved in expected FPT time, too. Furthermore, this remains true when we consider random graphs with an arbitrary constant edge probability. We identify a very simple problem on random matrices that is equally hard to solve on average: Given a square boolean matrix, are there k rows whose logical AND is the zero vector? The related Even Set problem on the other hand turns out to be efficiently solvable on random instances, while it is known to be hard in the worst-case

Characterizations of recognizable picture series

AbstractThe theory of two-dimensional languages as a generalization of formal string languages was motivated by problems arising from image processing and pattern recognition, and also concerns models of parallel computing. Here we investigate power series on pictures. These are functions that map pictures to elements of a semiring and provide an extension of two-dimensional languages to a quantitative setting. We assign weights to different devices, ranging from picture automata to tiling systems. We will prove that, for commutative semirings, the behaviours of weighted picture automata are precisely alphabetic projections of series defined in terms of rational operations, and also coincide with the families of series characterized by weighted tiling or weighted domino systems

26. Theorietag Automaten und Formale Sprachen 23. Jahrestagung Logik in der Informatik: Tagungsband

Der Theorietag ist die Jahrestagung der Fachgruppe Automaten und Formale Sprachen der Gesellschaft für Informatik und fand erstmals 1991 in Magdeburg statt. Seit dem Jahr 1996 wird der Theorietag von einem eintägigen Workshop mit eingeladenen Vorträgen begleitet. Die Jahrestagung der Fachgruppe Logik in der Informatik der Gesellschaft für Informatik fand erstmals 1993 in Leipzig statt. Im Laufe beider Jahrestagungen finden auch die jährliche Fachgruppensitzungen statt. In diesem Jahr wird der Theorietag der Fachgruppe Automaten und Formale Sprachen erstmalig zusammen mit der Jahrestagung der Fachgruppe Logik in der Informatik abgehalten. Organisiert wurde die gemeinsame Veranstaltung von der Arbeitsgruppe Zuverlässige Systeme des Instituts für Informatik an der Christian-Albrechts-Universität Kiel vom 4. bis 7. Oktober im Tagungshotel Tannenfelde bei Neumünster. Während des Tre↵ens wird ein Workshop für alle Interessierten statt finden. In Tannenfelde werden • Christoph Löding (Aachen) • Tomás Masopust (Dresden) • Henning Schnoor (Kiel) • Nicole Schweikardt (Berlin) • Georg Zetzsche (Paris) eingeladene Vorträge zu ihrer aktuellen Arbeit halten. Darüber hinaus werden 26 Vorträge von Teilnehmern und Teilnehmerinnen gehalten, 17 auf dem Theorietag Automaten und formale Sprachen und neun auf der Jahrestagung Logik in der Informatik. Der vorliegende Band enthält Kurzfassungen aller Beiträge. Wir danken der Gesellschaft für Informatik, der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und dem Tagungshotel Tannenfelde für die Unterstützung dieses Theorietags. Ein besonderer Dank geht an das Organisationsteam: Maike Bradler, Philipp Sieweck, Joel Day. Kiel, Oktober 2016 Florin Manea, Dirk Nowotka und Thomas Wilk

Nested Semantics over Finite Trees are Equationally Hard

This paper studies nested simulation and nested trace semantics over the language BCCSP, a basic formalism to express finite process behaviour. It is shown that none of these semantics affords finite (in)equational axiomatizations over BCCSP. In particular, for each of the nested semantics studied in this paper, the collection of sound, closed (in)equations over a singleton action set is not finitely based