Terminologie für ein Diagramm mit Ports auf seinen Knoten

Ein Graph ist ein genau definiertes Konzept in den Disziplinen Mathematik, Informatik und Ingenieurwesen, das von ihnen abhängt. Oft erfordert eine praktische Implementierung eines (gerichteten) Graphen in einer bestimmten Domäne oder Anwendung jedoch, dass Kanten nicht nur Scheitelpunkte verbinden, sondern stattdessen Ports verbinden, die auf diesen Scheitelpunkten vorhanden sind. In einem gerichteten Graphen würde dies eine Trennung zwischen Eingangsports und Ausgangsports bedeuten, wobei typischerweise eine Kante an einem Ausgangsport beginnt und an einem Eingangsport ankommt.

Beispiele sind leicht zu finden: Shader-Design-Tools, Signalflussdiagramme in der Compilertheorie, elektronische Schemata, ETL-Skripte auf hoher Ebene ... all diese Tools erfordern, dass Scheitelpunkte benannte oder unterschiedliche Ein- und Ausgänge haben.

Nun zu meiner Frage: Gibt es eine Theorie und Nomenklatur für diese Art von Graphen oder wird dies als "Implementierungsproblem" der Ingenieurwissenschaften angesehen? Wie Sie meiner Frage entnehmen können, kann ich nicht genau sagen, wie so etwas heißt ("Ein Graph mit Knotenports"), und ich würde gerne sehen, dass dies beantwortet wird.

graph-theory terminology graphs

— Wouter Lievens
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Ich bin mir nicht sicher, ob es eine bestimmte Terminologie für das gibt, wonach Sie suchen, aber für mich ist auch unklar, was das ist. Versuchen Sie, eine "Beschriftung" der Ports zu erfassen, damit Sie sagen können, dass eine Kante "Ausgangsport 1 von Knoten A" mit "Eingangsport 3 von Knoten B" usw. verbindet? Wenn ja, können Sie ein Diagramm mit Scheitelpunkten zeichnen, die Ports darstellen (zwei Arten von Scheitelpunkten: "Eingabeports" mit In-Grad = 1 und "Ausgabe-Ports" mit Out-Grad = 1). Was früher ein "Scheitelpunkt" war, ist jetzt ein Untergraph (an seinen Eingabe- und Ausgabeports).

— Mega

Ja, Sie können einen entsprechenden Untergraphen erstellen. Haben Untergraphen theoretisch "ernstere" Grundlagen?

— Wouter Lievens

In der Theorie des Umschreibens von Graphen werden sie einfach so genannt: (Mehr-) Graphen mit Ports. Die Ports sind spezifische "Bezeichnungen", um die Verbindungen zu unterscheiden.

— Hendrik Jan

Ich habe keine Bemühungen gesehen, diese Art von Graphen zu kategorisieren und zu untersuchen (wobei Eckpunkte selbst Graphen sein können), aber ich denke, sie sind sinnvoll - es sieht so aus, als würden hier zweistufige Algorithmen glänzen. Auf jeden Fall wäre es gut, (in Ihrer Frage) einige Beispiele für Probleme zu sehen, die Sie voraussichtlich lösen werden. Willkommen auf der Seite!

— HEKTO

Ich habe mich das Gleiche gefragt. Es scheint, dass es eine Reihe von Veröffentlichungen gibt, die sich mit dieser Idee befassen , die meisten davon auf dem TERMGRAPH- Workshop. Dort werden sie üblicherweise als „Portgraphen“ bezeichnet.

Die Verfolgung der verwandten Arbeit einer zufälligen Stichprobe von Papieren ergibt, dass das folgende Hauptpapier sein könnte, das diesen Formalismus einführt:

Andrei, O. und H. Kirchner, A Rewriting Calculus for Multigraphs with Ports ., In: Proceedings of RULE'07, Electronic Notes in Theoretical Computer Science 219, 2008, S. 67–82.

Eine, die ich besonders interessant finde, ist

Sandra Alves, Maribel Fernández und Ian Mackie. Eine neue grafische Beweisrechnung . In TERMGRAPH, Band 48 des EPTCS, Seiten 69–84, 2011

— Joachim Breitner
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