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Tipo do documento: Dissertação
Título: Coloração total e problema Firefighter em grafos cúbicos
Título(s) alternativo(s): Total coloring and Firefighter on cubic graphs
Autor: Orfei, Sérgio Fusquino 
Primeiro orientador: Nobrega, Diana Sasaki Nobrega
Primeiro coorientador: Nicodemos, Diego de Souza
Primeiro membro da banca: Souza, Simone Dantas de
Segundo membro da banca: Santos, Vinicius Fernandes dos
Terceiro membro da banca: Masquio, Bruno Porto
Quarto membro da banca: Faria, Luerbio
Resumo: Nesta dissertação abordamos dois problemas em Teoria dos Grafos bem inseridos em contextos históricos,com problemas em aberto e com resultados autorais. Estudaremos primeiramente o problema da coloração total em grafos.Uma coloração total de um grafo G é uma atribuição de cores às arestas e aos vértices de G de forma que elementos adjacentes e incidentes possuam cores diferentes. Aberta há mais de 50 anos,temos a Conjectura da Coloração Total com o principal motivação,que limita o número cromático total de G em seu grau máximo mais duas unidades. Neste trabalho apresentamos o estudo que desenvolvemos sobre coloração total dos grafos de Petersen generalizados, classificando os grafos de cinco famílias infinitas dessa classe como Tipo1,exibindo 4-colorações totais para eles. A principal técnica utilizada para colorí-los é a junção de blocos destes grafos desenvolvida por Sasaki,contemplando assim infinitos grafos a medida que juntamos estes blocos. Outro problema abordado neste trabalho é o problema Firefighter, também abordado como um jogo combinatório,que consiste em um cenário no qual um vértice é incendiado,e então,um ou mais vértices são escolhidos para serem defendidos por rodada,fazendo com que o incêndio não atinja este vértice e nem atravesse-o. Nas etapas seguintes,o incêndio se espalha pelos vértices adjacentes e então outro vértice a ser defendido é escolhido. Os objetivos principais deste problema são defende rum número considerável de vértices ou interromper a propagação do incêndio o quanto antes. Neste trabalho apresentamos um limitante inferior e superior da taxa de sobrevivência, parâmetro usado para calcular a proporção de vértices salvos no grafo,de três famílias infinitas de grafos fulerenos:os grafos fulerenos com simetrial icosaedral completa Gi, 0 e Gi, i e os grafos nanodiscos de fulereno Dr. Além disso,para esta abordagem, propomos uma representação planar em espiral para os grafos fulerenos com simetria icosaedral completa, a partir da Conjectura da espiral.Estudamos também este problema em alguns grafos duais destes fulerenos,e nas duas famílias de snarks de Loupekine, LO1 k e LO² k. Uma parte dos resultados no problema Firefighter foram feitos com auxílio computacional, e por isso dedicamos uma seção para apresentá-lo.
Abstract: In this master’s thesis we tackle two problems in Graph Theory well inserted historical contexts, with open problems and with our results. We first study total coloring in graphs. A total coloring of a graph G is an assignment of colors to the edges and vertices of G so that adjacent and incident elements have different colors. Open for more than 50 years, we have the Total Coloring Conjecture as principal motivation, which limits the total chromatic number of G to its maximum degree plus two units. In this work we present the study we have developed on the total coloring of generalized Petersen graphs, classifying some infinite families of this class of graphs as Type1, exhibiting a Δ +1-total coloring for them. The main technique used to coloring them is the joining of blocks of these graphs developed y Sasaki, thus contemplating infinite graphs as we join these blocks. Another problem addressed in this work is the Firefighter problem, also approached as a combinatorial game, which consists of a scenario where a vertex is set on fire, and then, one or more vertices are chosen to be defended per step, preventing the fire from reaching these vertices or passing through them. In the subsequent steps, the fire spreads to adjacent vertices, and then another vertex to be defended is chosen. The main objectives of this problem are to defend a considerable number of vertices or to stop the fire from spreading as soon as possible. In this work, we present a lower and upper bound for the surviving rate, a parameter used to calculate the proportion of saved vertices in the graph, of three infinite families of fullerene graphs: the full icosahedral symmetry fullerene graphs Gi,0 and Gi,i and the fullerene nanodiscs Dr. Furthermore, for this approach, we propose a spiral planar representation for the full icosahedral symmetry fullerene graphs, based on the Spiral Conjecture. We also study this problem on the dual graphs of these fullerenes and on the two families of Loupekine’s snarks, LO¹k and LO²k. A part of the results in the Firefighter problem was achieved with computational assistance, and thus, we dedicate a section to present it.
Palavras-chave: Total coloring
Firefighter problem
Cubic graphs
Coloração total
Problema Firefighter
Grafos cúbicos
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Matemática e Estatística
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências Computacionais e Modelagem Matemática
Citação: ORFEI, Sérgio Fusquino. Coloração total e problema Firefighter em grafos cúbicos. 2023. 89 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Computacionais e Modelagem Matemática) – Instituto de Matemática e Estatística, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/25175
Data de defesa: 19-Dez-2023
Aparece nas coleções:Mestrado em Ciências Computacionais e Modelagem Matemática



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