Pavel Šišma: Teorie grafů 1736-1963

 Abstrakt    English


Teorie grafů patří mezi relativně mladé matematické disciplíny. Její počátky sice nacházíme již v 18. a 19. století, ale první kniha zcela věnovaná teorii konečných a nekonečných grafů byla napsána až v roce 1936 maďarským matematikem D. Königem. Bouřlivý rozvoj této disciplíny nastává po 2. světové válce, kdy řada výsledků teorie grafů nalezla uplatnění v jiných částech matematiky a zejména v praktických aplikacích. S grafy se setkáváme např. ve fyzice, v elektrotechnice, v chemii, v ekonomii a v lingvistice. K rozvoji teorie grafů v tomto období výrazně přispěli také čeští a slovenští matematici.
    Cílem této práce je zachytit vývoj teorie grafů v období 1736-1963. Toto období je ohraničeno dvěma významnými událostmi. V roce 1736 napsal L. Euler první článek, který řadíme k této teorii. Vyřešil v něm známý problém königsbergských mostů. V roce 1963 se konala ve Smolenicích na Slovensku první mezinárodní konference z teorie grafů pořádaná v Československu. Naše práce má pět kapitol, které jsou věnovány historickému vývoji základních problémů teorie grafů. Vycházíme přitom zejména z knih N. L. Biggs, K. E. Lloyd, R. J. Wilson: Graph theory 1736-1936. Oxford 1976 a D. König: Theorie der endlichen und unendlichen Graphen. Leipzig 1936 a z rozboru velkého množství původních prací, většinou z období let 1936-1970.
    V krátkém úvodu jsou definovány základní pojmy, které potřebujeme k výkladu vlastní problematiky v další části. První kapitola zachycuje historický vývoj pojmů eulerovský graf a hamiltonovský graf. Seznamuje s problémem königsbergských mostů a s úlohou jezdce, které patří k nejstarším problémům teorie grafů. V části věnované hamiltonovsky souvislým grafům věnujeme pozornost výsledku brněnského matematika M. Sekaniny. Druhá kapitola se zabývá otázkami kostry grafu. V první části je zachycen vývoj pojmů strom, kostra grafu a fundamentální systém kružnic. Největší pozornost je pak věnována problému nalezení minimální kostry grafu. Touto otázkou se jako první zabývali čeští matematici O. Borůvka a V. Jarník ve 20. letech tohoto století. Třetí kapitola je věnována otázkám barvení grafů. Podrobně je zachycen vývoj problému čtyř barev od jeho vzniku v roce 1852 až do roku 1976, kdy byl vyřešen. Tento problém významně ovlivnil řadu oblastí teorie grafů. Část této kapitoly je věnována rovinným grafům a některým problémům extrémální teorie grafů. Čtvrtá kapitola se zabývá faktorizací grafů. Sleduje zejména otázky faktorizace pravidelných grafů v pracech J. Petersena a D. Königa. Velká pozornost je věnována pracem slovenského matematika A. Kotziga z 50. a 60. let. Pátá kapitola se krátce zabývá vlastnostmi orientovaných grafů. Také k této části teorie grafů významným způsobem přispěli čeští a slovenští matematici.
    Součástí naší práce je rozsáhlá bibliografie. Práce obsahuje dvě přílohy. První tvoří anotovaný seznam asi 300 nejstarších prací z teorie grafů publikovaných v letech 1736-1936. Druhá obsahuje podobný seznam asi 70 prací českých a slovenských autorů z období 1926-1962.