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エルデシュ・フェイバー・ロヴァース予想

解決済み、2021年組合せ論と離散数学エルデシュ
問題の内容

G=⋃i=1nAiG = \bigcup_{i=1}^n A_i が、それぞれ nn 個の頂点をもち任意の 1≤i<j≤n1 \le i < j \le n に対して ∣V(Ai)∩V(Aj)∣≤1|V(A_i) \cap V(A_j)| \le 1 を満たす nn 個の完全グラフ A1,…,AnA_1, \dots, A_n の和であるならば、GG の染色数は χ(G)=n\chi(G) = n を満たす(同値な表現として、nn 頂点上の任意の線形ハイパーグラフの辺染色数は χ′(H)≤n\chi'(\mathcal{H}) \le n である)。

カン・ドンヨプ(Dong Yeap Kang)、トム・ケリー、ダニエラ・キューン、アビシェク・メトゥク、デレク・オストフスは2021年1月に証明を発表し(2023年に Annals of Mathematics に掲載)、十分大きなすべての n≥n0n \ge n_0 に対してエルデシュ・フェイバー・ロヴァース予想を確立した。すべての整数 nn にわたる厳密な状況としては、漸近的領域(n≥n0n \ge n_0)で解決され、かつ n≤12n \le 12 で検証済み(n≤10n \le 10 は1981年のハインドマン、n≤12n \le 12 は2014年のロメロとアロンソ=ペシナ)である一方、有限個の中間領域 13≤n<n013 \le n < n_0 は未解決として残されている。

双対であるハイパーグラフの定式化では、エルデシュ・フェイバー・ロヴァース予想は nn 頂点上の任意の線形ハイパーグラフ H\mathcal{H} が nn 色で辺彩色可能であると述べる。等号 χ′(H)=n\chi'(\mathcal{H}) = n は、サイズ nn の単一辺、ニアペンシル(サイズ n−1n - 1 の1辺とサイズ 22 の n−1n - 1 辺)、および n=k2+k+1n = k^2 + k + 1 点上の位数 kk の射影平面(とその退化形)という3つの極値族で達成される。カン、ケリー、キューン、メトゥク、オストフスはまた、χ′(H)=n−o(n)\chi'(\mathcal{H}) = n - o(n) となる線形ハイパーグラフを特徴づけるカーンの安定性予想も証明した。

参考文献

  1. Neil Hindman (1981). On a conjecture of Erdős, Faber, and Lovász · DOI:10.1016/0097-3165(81)90016-9
  2. Jeff Kahn (1992). Coloring the Meyniel hypergraph · DOI:10.1016/0097-3165(92)90068-6
  3. Dong Yeap Kang, Tom Kelly, Daniela Kühn, Abhishek Methuku, Deryk Osthus (2023). A proof of the Erdős-Faber-Lovász conjecture · DOI:10.4007/annals.2023.198.2.2 · arXiv:2101.04698