Ellenállás-távolság
A matematika, azon belül a gráfelmélet területén egy G összefüggő egyszerű gráf két csúcsa közötti ellenállás-távolság (resistance distance) értéke megegyezik a két csúcsnak megfelelő két pont közötti elektromos ellenállással, abban az elektromos hálózatban, mely a G gráfból állítható elő az élek 1 ohmos ellenállásra való cseréjével. Az ellenállás-távolság a gráfokon értelmezett metrika.
Definíció
[szerkesztés]G gráf vi és vj csúcsai közötti Ωi,j ellenállás-távolság értéke:
ahol Γ a G Laplace-mátrixának Moore–Penrose-inverze.
Tulajdonságok
[szerkesztés]Ha i = j, akkor
Irányítatlan gráf esetén
Általános összegzési szabály
[szerkesztés]Bármely N-csúcsú, G = (V, E) összefüggő egyszerű gráf és tetszőleges N×N méretű M mátrix esetében:
Ebből az általánosított összegzési szabályból több összefüggés levezethető M megválasztásától függően. Két figyelmet érdemlő közülük:
ahol a Laplace-mátrix nemnulla sajátértékeit jelenti. Ezt az Σi<jΩi,j összeget nevezik a gráf Kirchhoff-indexének.
Kapcsolat a gráf feszítőfáinak számával
[szerkesztés]A G = (V, E) egyszerű összefüggő gráfban két csúcs ellenállás-távolsága kifejezhető T feszítőfái halmazának függvényeként, a következőképpen:
ahol a gráf feszítőfáinak halmaza.
Az euklideszi távolság négyzeteként
[szerkesztés]Mivel az Laplace-mátrix szimmetrikus és pozitív szemidefinit, pszeudoinverze, szintén szimmetrikus és pozitív szemidefinit. Tehát létezik olyan , melyre , így leírható:
ami megmutatja, hogy az ellenállás-távolság négyzetgyöke megfelel a által kifeszített térbeli euklideszi távolságnak.
Fibonacci-számokkal való kapcsolata
[szerkesztés]Egy legyezőgráf olyan, csúcsú gráf, melyben az csúcs és az csúcs között él húzódik minden értékre, továbbá az és csúcs között minden értékekre.
Az csúcs és csúcs közötti ellenállás-távolság éppen , ahol a -edik Fibonacci-szám -ra.[1][2]
Kapcsolódó szócikkek
[szerkesztés]Fordítás
[szerkesztés]- Ez a szócikk részben vagy egészben a Resistance distance című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Jegyzetek
[szerkesztés]- ↑ (2010) „Resistance distance in wheels and fans”. Indian Journal of Pure and Applied Mathematics 41, 1–13. o. DOI:10.1007/s13226-010-0004-2.
- ↑ http://www.isid.ac.in/~rbb/somitnew.pdf
- (1993) „Resistance Distance”. J. Math. Chem. 12, 81–95. o. DOI:10.1007/BF01164627.
- (1996) „The quasi-Wiener and the Kirchhoff indices coincide”. J. Chem. Inf. Comput. Sci. 36 (5), 982–985. o. DOI:10.1021/ci960007t.
- (2001) „Closed-form formulas for the Kirchhoff index”. Int. J. Quant. Chem. 81 (2), 135–140. o. DOI:<135::AID-QUA4>3.0.CO;2-G 10.1002/1097-461X(2001)81:2<135::AID-QUA4>3.0.CO;2-G.
- (2002) „Resistance-distance matrix: a computational algorithm and its application”. Int. J. Quant. Chem. 90, 166–167. o. DOI:10.1002/qua.10057.
- (2002) „Resistance Distance Sum Rules”. Croatica Chem. Acta 75, 633–649. o. [2012. március 26-i dátummal az eredetiből archiválva].
- (2003) „A simple method for computing resistance distance”. Z. Naturforsch. 58a (9–10), 494–498. o. DOI:10.1515/zna-2003-9-1003.
- (2004) „Foster's formulas via probability and the Kirchhoff index”. Method. Comput. Appl. Probab. 6, 381–387. o. DOI:10.1023/B:MCAP.0000045086.76839.54.
- (2008) „A formula for the Kirchhoff index”. Int. J. Quant. Chem. 108, 1200–1206. o. DOI:10.1002/qua.21588.
- (2009) „The Kirchhoff index and the matching number”. Int. J. Quant. Chem. 109 (13), 2978–2981. o. DOI:10.1002/qua.21915.
- (2009) „On resistance-distance and the Kirchhoff index”. J. Math. Chem. 46, 283–289. o. DOI:10.1007/s10910-008-9459-3.
- (2011) „On sum of powers of Laplacian eigenvalues and Laplacian Estrada Index of graphs”. Match Commun. Math. Comput. Chem 62, 611–619. o.
- (2007) „Resistance distance and Kirchhoff index in circulant graphs”. Int. J. Quantum Chem. 107 (2), 330–339. o. DOI:10.1002/qua.21068.
- (2008) „Some rules on resistance distance with applications”. J. Phys. A: Math. Theor. 41 (44), 445203. o. DOI:10.1088/1751-8113/41/44/445203.