Aspectos computacionais teóricos na convexidade P3: número de Carathéodory e seleção de conjunto alvo
| dc.contributor.advisor-co1 | Silva, Hebert Coelho da | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4898337852702758 | |
| dc.contributor.advisor1 | Coelho, Erika Morais Martins | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9389487015938509 | |
| dc.contributor.referee1 | Coelho, Erika Morais Martins | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9389487015938509 | |
| dc.contributor.referee2 | Nascimento, Julliano Rosa | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/8971175373328824 | |
| dc.contributor.referee3 | Santana, Márcia Rodrigues Cappelle | |
| dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/4638125536971138 | |
| dc.contributor.referee4 | Protti, Fábio | |
| dc.contributor.referee4Lattes | http://lattes.cnpq.br/5898801580033554 | |
| dc.contributor.referee5 | Souza, Simone Dantas de | |
| dc.contributor.referee5Lattes | http://lattes.cnpq.br/3864440795364252 | |
| dc.creator | Silva, Braully Rocha da | |
| dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6423154319465728 | |
| dc.date.accessioned | 2026-06-17T14:37:10Z | |
| dc.date.available | 2026-06-17T14:37:10Z | |
| dc.date.issued | 2026-04-15 | |
| dc.description.abstract | The spread of influence in social networks, epidemics, and information diffusion is modeled across several fields. In Graph Theory, convexity provides an elegant formal framework for characterizing propagation processes. A central parameter in this context is the Carathéodory number associated with P3-convexity (paths of three vertices), which measures the maximum size of subsets required to explain the inclusion of vertices in convex hulls. Deciding whether a graph admits a Carathéodory set of cardinality k is NP-complete; however, relevant results can be obtained for specific graph classes. This thesis, organized in the Scandinavian format, presents original results on the Carathéodory number in P3-convexity. We investigate graphs of diameter two, establishing upper bounds for different subclasses.We propose a polynomial-time algorithm that constructs special paths providing computable estimates and a tight upper bound, contributing to the conjecture that the Carathéodory number is bounded by a constant in diameter-two graphs. We analyze circulant graphs, determining exact values for particular cases and lower bounds in general. For Hamming graphs of dimension n, we prove that the Carathéodory number is at least n, highlighting the relationship between dimensionality and convexity parameters. In addition to theoretical results, we address the target set selection problem, a classical model of influence diffusion. We present efficient heuristics that outperform related approaches, validated experimentally on large-scale real social networks and randomly generated instances. Finally, we state conjectures that outline promising research directions, strengthening the connections between graph convexity, computational complexity, and diffusion models in networks. | eng |
| dc.description.resumo | A disseminação de influência em redes sociais, epidemias e difusão de informações é modelada por diversas áreas. Na Teoria dos Grafos, a convexidade oferece um arcabouço formal elegante para caracterizar processos de propagação. Um parâmetro central nesse contexto é o número de Carathéodory associado à convexidade P3 (caminhos de três vértices), que mede o tamanho máximo de subconjuntos necessários para explicar a inclusão de vértices em fechos convexos. Decidir se um grafo admite um conjunto de Carathéodory de cardinalidade k é NP-completo, porém resultados relevantes podem ser obtidos para classes específicas. Esta tese, organizada no formato escandinavo, apresenta resultados originais sobre o número de Carathéodory na convexidade P3. Investigamos grafos de diâmetro dois, estabelecendo limites superiores para diferentes subclasses. Propomos um algoritmo polinomial que constrói caminhos especiais fornecendo estimativas computáveis e um limite superior justo, contribuindo para a conjectura de que o número de Carathéodory é limitado por constante em grafos de diâmetro dois. Analisamos grafos circulantes, determinando valores exatos para determinados casos e limites inferiores. Para grafos de Hamming de dimensão n, demonstramos que o número de Carathéodory é pelo menos n, evidenciando a relação entre dimensionalidade e seus parâmetros nessa convexidade. Além dos resultados teóricos, abordamos o problema de seleção de conjunto alvo, modelo clássico de difusão de influência. Apresentamos heurísticas eficientes com desempenho superior a trabalhos correlatos, validadas experimentalmente em redes sociais reais de grande escala e instâncias aleatórias. Por fim, registramos conjecturas com direções promissoras, reforçando conexões entre convexidade em grafos, complexidade computacional e modelos de difusão em redes. | |
| dc.description.sponsorship | Outro | |
| dc.identifier.citation | SILVA, B. R. Aspectos computacionais teóricos na convexidade P3: número de Carathéodory e seleção de conjunto alvo. 2026. 80 f. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) - Instituto de Informática, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2026. | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/15473 | |
| dc.language | Português | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de Goiás | por |
| dc.publisher.country | Brasil | por |
| dc.publisher.department | Instituto de Informática - INF (RMG) | |
| dc.publisher.initials | UFG | por |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-graduação em Ciência da Computação (INF) | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Grafo | por |
| dc.subject | Convexidade P3 | por |
| dc.subject | Carathéodory | por |
| dc.subject | Conjunto alvo | por |
| dc.subject | Heurística | por |
| dc.subject | Graph | eng |
| dc.subject | Convexity P3 | eng |
| dc.subject | Target set | eng |
| dc.subject | Heuristic | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO | |
| dc.title | Aspectos computacionais teóricos na convexidade P3: número de Carathéodory e seleção de conjunto alvo | |
| dc.title.alternative | Theoretical and computational aspects in P3 convexity: Carathéodory number and target set selection | eng |
| dc.type | Tese |