Total protection in graphs

Abstract

Suposem que una o diverses entitats estan situades en alguns dels vèrtexs d'un graf simple, i que una entitat situada en un vèrtex es pot ocupar d'un problema en qualsevol vèrtex del seu entorn tancat. En general, una entitat pot consistir en un robot, un observador, una legió, un guàrdia, etc. Informalment, diem que un graf està protegit sota una determinada ubicació d'entitats si hi ha almenys una entitat disponible per tractar un problema en qualsevol vèrtex. S'han considerat diverses estratègies (o regles d'ubicació d'entitats), sota cadascuna de les quals el graf es considera protegit. Aquestes estratègies de protecció de grafs s'emmarquen en la teoria de la dominació en grafs, o en la teoria de la dominació segura en grafs. En aquesta tesi, introduïm l'estudi de la w-dominació (segura) en grafs, el qual és un enfocament unificat a la idea de protecció de grafs, i que engloba variants conegudes de dominació (segura) en grafs i introdueix de noves. La tesi està estructurada com un compendi de deu articles, els quals han estat publicats en revistes indexades en el JCR. El primer està dedicat a l'estudi de la w-dominació, el cinquè a l'estudi de la w-dominació segura, mentre que els altres treballs estan dedicats a casos particulars d'estratègies de protecció total. Com és d'esperar, el nombre mínim d'entitats necessàries per a la protecció sota cada estratègia és d'interès. En general, s'obtenen fórmules tancades o fites ajustades sobre els paràmetres estudiats.

Supongamos que una o varias entidades están situadas en algunos de los vértices de un grafo simple y que una entidad situada en un vértice puede ocuparse de un problema en cualquier vértice de su vecindad cerrada. En general, una entidad puede consistir en un robot, un observador, una legión, un guardia, etc. Informalmente, decimos que un grafo está protegido bajo una determinada ubicación de entidades si existe al menos una entidad disponible para tratar un problema en cualquier vértice. Se han considerado varias estrategias (o reglas de ubicación de entidades), bajo cada una de las cuales el grafo se considera protegido. Estas estrategias de protección de grafos se enmarcan en la teoría de la dominación en grafos, o en la teoría de la dominación segura en grafos. En esta tesis, introducimos el estudio de la w-dominación (segura) en grafos, el cual es un enfoque unificado a la idea de protección de grafos, y que engloba variantes conocidas de dominación (segura) en grafos e introduce otras nuevas. La tesis está estructurada como un compendio de diez artículos, los cuales han sido publicados en revistas indexadas en el JCR. El primero está dedicado al estudio de la w-dominación, el quinto al estudio de la w-dominación segura, mientras que los demás trabajos están dedicados a casos particulares de estrategias de protección total. Como es de esperar, el número mínimo de entidades necesarias para la protección bajo cada estrategia es de interés. En general, se obtienen fórmulas cerradas o cotas ajustadas sobre los parámetros estudiados

Suppose that one or more entities are stationed at some of the vertices of a simple graph and that an entity at a vertex can deal with a problem at any vertex in its closed neighbourhood. In general, an entity could consist of a robot, an observer, a legion, a guard, and so on. Informally, we say that a graph is protected under a given placement of entities if there exists at least one entity available to handle a problem at any vertex. Various strategies (or rules for entities placements) have been considered, under each of which the graph is deemed protected. These strategies for the protection of graphs are framed within the theory of domination in graphs, or in the theory of secure domination in graphs. In this thesis, we introduce the study of (secure) w-domination in graphs, which is a unified approach to the idea of protection of graphs, that encompasses known variants of (secure) domination in graphs and introduces new ones. The thesis is structured as a compendium of ten papers which have been published in JCR-indexed journals. The first one is devoted to the study of w-domination, the fifth one is devoted to the study of secure w-domination, while the other papers are devoted to particular cases of total protection strategies. As we can expect, the minimum number of entities required for protection under each strategy is of interest. In general, we obtain closed formulas or tight bounds on the studied parameters.