タグ付けされた質問 「automata-theory」

抽象機械、文法、構文解析、文法推論、トランスデューサー、および有限状態技法を含むオートマトン理論

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量子オートマトンの分野の調査はありますか?
量子オートマトンの分野における重要な概念の調査論文を探しています。Quantum Automata Theory-A Review by Hirvensalo を見つけましたが、トピックを理解するには簡潔すぎます。量子オートマトンのトピックに関する非常に包括的な調査はありますか? また、トピックに関する重要な文献を教えていただけますか?

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有限オートマトン用の擬似乱数ジェネレーター
してみましょう一定です。有限オートマトンをだます疑似乱数ジェネレーターを証明可能に構築するにはどうすればよいですか?ddddddd ここで、有限オートマトンには、個のノード、開始ノード、受け入れ状態を表すノードのセット、および各ノードから出てくる0、1というラベルの付いた2つの有向エッジがあります。入力を読み取ると、自然に状態が変化します。与えられると、見つけて、すべての有限オートマトンが関数計算するようにします。D ε F :{ 0 、1 } K → { 0 、1 } N D Addddddϵϵ\epsilonf:{0,1}k→{0,1}nf:{0,1}k→{0,1}nf:\{0,1\}^{k}\to \{0,1\}^ndddAAA |Px∼Uk(A(f(x))=1)−Px∼Un(A(x)=1)|&lt;ϵ.|Px∼Uk(A(f(x))=1)−Px∼Un(A(x)=1)|&lt;ϵ.|\mathbb P_{x\sim U_{k}}(A(f(x))=1)-\mathbb P_{x\sim U_n}(A(x)=1)|< \epsilon. ここで、は変数の均一分布を示し、をできるだけ小さくしたい(たとえば、)。私はと思っていますの順であること我々はまた、より一般的に(例を。ビット数が増えると必要となる質問をすることができますが、?)。 k k log n d n nUkUkU_kkkkkkklognlog⁡n\log ndddnnnnnn いくつかの背景 擬似ランダムジェネレータの構築は、ランダム化解除において重要ですが、一般的な問題(多項式時間アルゴリズムのPRG)はこれまでのところ非常に困難であることが判明しています。しかし、PRGの有界空間計算の進展がありました。たとえば、この最近の論文(http://homes.cs.washington.edu/~anuprao/pubs/spaceFeb27.pdf)は、通常の読み取り1回の分岐プログラムについて約を提供します。一般的な読み取り1回の分岐プログラムに関する質問はまだ開いています()ので、この単純化の答えがわかっているかどうか疑問に思っています。(有限オートマトンは、すべての層が同じである読み取り1回の分岐プログラムのようなものです。)lognlogdlog⁡nlog⁡d\log n\log dk=lognk=log⁡nk=\log n

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残差有限状態オートマトンの最小化
残留有限状態オートマトン(RFSA、[DLT02]で定義)は、DFAと共通の優れた機能を備えたNFAです。特に、すべての標準言語には標準的な最小サイズのRFSAが常に存在し、RFSAの各状態で認識される言語は、DFAの場合と同様に残余です。ただし、最小DFA状態はすべての残差を持つ全単射を形成しますが、標準RFSA状態は全残差を持つ全単射になります。これらは指数関数的に少ないため、RFSAはDFAよりもはるかにコンパクトになり、通常の言語を表現できます。 ただし、RFSAを最小化するための効率的なアルゴリズムがあるかどうか、または硬さの結果があるかどうかはわかりません。RFSAを最小化することの複雑さは何ですか? ブラウジング[BBCF10]から、これが常識であるとは思えません。一方では、RFSAに関する「このNFAはRFSAですか?」この場合、PSPACE完全な非常に困難です。一方、[BHKL09]は、標準RFSAがAngluinの最小限の適切な教師モデル[A87]で効率的に学習可能であり、最小RFSAを効率的に学習し、RFSAを最小化することは同等の難しさのようです。ただし、[BHKL09]のアルゴリズムは最小化アルゴリズムを意味するわけではありません。反例のサイズに制限はなく、RFSAを効率的にテストして反例のオラクルをシミュレートする方法が明確ではないためです。 。たとえば、2つのNFAの同等性をテストすることはPSPACE-completeです。 参照資料 [A87] Angluin、D.(1987)。クエリと反例から通常のセットを学習します。情報と計算、75:87-106 [BBCF10] Berstel、J.、Boasson、L.、Carton、O.、&Fagnot、I.(2010)。オートマトンの最小化。arXiv:1010.5318。 [BHKL09] Bollig、B.、Habermehl、P.、Kern、C.、およびLeucker、M.(2009)。NFAのアングルインスタイル学習。ではIJCAI、9:1004年から1009年。 [DLT02] Denis、F.、Lemay、A.&Terlutte、A.(2002)。残差有限状態オートマトン。Fundemnta Informaticae、51(4):339-368。

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言語クラスの階層、クロージャーのプロパティなどを概説した本/調査紙はありますか
現在、レギュラー以上でコンテキストフリー以下の言語のクラスを含む形式言語の研究を行っています。私は、反転境界付きマルチカウンターマシン、シングルスタックカウンターマシン、決定論的CFLなどのようなものを見ています。 誰かがこれらの言語の特性を概説する良い本や調査論文を知っているのだろうかと思っています。私が見ているもののほとんどは、ホプクロフト・ウルマンの本、1979年版にさえ含まれるにはあまりにも曖昧すぎるか、あまりにも新しいものです。 主に、互いに含まれる言語クラス、これらの言語のクロージャープロパティ、およびこれらの言語の基本的な問題(F問題)の決定可能性を探しています。 このリファレンスで調べることのいくつかの例: 反転限定マルチカウンターマシンで受け入れられるすべての言語は、反転限定でない単一カウンターマシンでも受け入れられますか? 決定論的な反転境界MultiCounter言語は、左右の連結の下で閉じられていますか? シングルカウンターマシンの普遍性は決定可能です。 これらは単なる質問の例であり、日々の仕事で出てくる他の多くのものがあります。 出発点として、どの論文がオスカーイバラの「反転限界マルチカウンターマシンとその決定問題」を引用しているのかを追跡してみましたが、多くは見つかりませんでした。

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DFAの等価クエリのコスト
この質問に触発されて、私は次のことに興味があります: 特定のDFAが特定の正規表現と同じ言語を受け入れるかどうかを確認する最悪のケースの複雑さは何ですか? これは知られていますか?この問題はPにあり、両方のサイズにアルゴリズム多項式があることが期待されます。

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FSMの状態が伝統的に
同期論理回路を使用してFSMを実装する方法を教えているときに、興味深いCSの世界と電気工学の世界の両方で、「状態」は通常(および状態空間Q)で示されます。私は最初にEE.sxで質問しましたが、このトピックについて少し調べてみると、Turingの1936年の論文でさえq 1を使用していることがわかりました。。q nは、チューリングマシンの状態を示します。qqqQQQq1。。qnq1。。qnq_1..q_n だから私は疑問に思う:この規則はいつ戻って、なぜ「状態」はと表示されるのか?qqq


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Büchi対CTL(*)の表現力
LTL、Büchi / QPTL、CTL、CTL *の表現力との関係は何ですか? これらの時相論理の可能な限り多くをカバーする参照を提供できますか(特に線形時間と分岐時間の間)? これらの時相論理といくつかの実用的なプロパティを例にしたベン図は完璧です。 例えば: Büchiには指定できるがCTL *には指定できないプロパティがあるのは本当ですか?良い例はありますか? BüchiとCTLではどうでしょうか。LTLではどうですか? 詳細: 論理の表現力は、例よりも私にとって重要です。後者は、理解と動機付けに役立つだけです。 私は[Clarke and Draghicescu、1988]の CTL *とLTLの間の表現可能性定理をすでに知っていますが、公平性のバリエーションがたくさんあるため、LTLではなくCTLにある公平性の通常の例は好きではありません。 LTLで表現可能。 私もで、例えば、与えられた、均一性ビュッヒ・プロパティの通常の例のようにしないでください[Wolper83]問題(解決する別の命題変数を追加以来、LTLの制限は、程度)。even(p)≡q∧□(q⟹X¬q)∧□(¬q⟹Xq)∧□(q⟹p)even(p)≡q∧◻(q⟹X¬q)∧◻(¬q⟹Xq)∧◻(q⟹p)even(p) \equiv q \wedge \Box ( q \implies X \neg q ) \wedge \Box ( \neg q \implies X q ) \wedge \Box ( q \implies p ) LTLの制限について、例えば[Wolper83]で与えられている、Büchiプロパティの均一性の例が好きです。なぜなら、それは単純であり、均一性のためにPQTLの必要性を示しているからです。 更新: [Clarke and …

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マルチペブルオートマトンは、すべての決定論的なコンテキスト依存言語を決定できますか?
A MPA(multipebbleオートマトン)は2DFA実際高々小石(任意の数を使用することができる(双方向決定性有限オートマトン)である所与の入力の小石wの -入力は二つの端の間にテープに書き込まれています- #w #としてのマーカー)。計算中、MPAは、頭の下のシンボルに小石があるかどうかを検出でき、小石がない場合(小石を除去する場合)小石を入れることができます(小石がない場合)。|w|+2|w|+2 |w|+2 ww w #w##w# \# w \# 準同型であり、 σはシンボルであり、K &gt; 0。hk(σ)=σ⋯σk times=σkhk(σ)=σ⋯σ⏟k times=σk h_k(\sigma) = \underbrace{\sigma \cdots \sigma}_{k \mbox{ times}} = \sigma^k σσ \sigma k&gt;0k&gt;0 k>0 任意の決定論的文脈依存言語のための存在することを示すのは難しいではないK &gt; 0ように、H 、K(Lは) MPAによって認識することができるが。だから、大まかに言って、私たちはそれを言うことができますL (L∈DSPACE(n)),L (L∈DSPACE(n)), \mathtt{L} ~~ \left( \mathtt{L} \in \mathsf{DSPACE(n)} \right), k&gt;0 k&gt;0 k>0~ hk(L)hk(L) h_k( …

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言語の有限ビューを満たす最小限のDFA
1は、言語があると言う、しかし、1つの文字列が実際に言語の一部であるか知っていません。持っているすべての1は、言語の有限図である:文字列の有限集合A ⊆ L言語であることが知られており、文字列の有限集合B ⊆ (Σ * ∖ L )であることではないに知られています言語。L⊆Σ∗L⊆Σ∗L \subseteq \Sigma^*A⊆LA⊆LA \subseteq LB⊆(Σ∗∖L)B⊆(Σ∗∖L)B \subseteq (\Sigma^* \setminus L) たとえば、の私が持っているとしよう及びB = { B 、B 、BのA }を。言語L = { a 2 i + 1 b j | I 、J ∈ N }ので、AA={ab,aaab,aaaaabb}A={ab,aaab,aaaaabb}A = \{ab, aaab, aaaaabb\}B={b,aab,aaaba}B={b,aab,aaaba}B = \{b, aab, aaaba\}L={a2i+1bj | i,j∈N}L={a2i+1bj | …

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以外の「単純な」言語ですか?
次のプロパティを持つ言語Lを探しています。 Lはコンテキストフリーであってはなりません。 Lの補数はコンテキストフリーであってはなりません。(教科書で、コンテキストを含まない言語の主要な例として見られるものはすべて、この2番目の要件を満たしていないようです。) Lはそれほど難しいものではありません。たとえば、最初の2つの要件に決定不能な言語が適合することは知っていますが、私が望むのは、確率的プッシュダウンオートマトンなどのわずかに「改善された」オートマトンモデルで認識できるシンプルな言語です。

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与えられた通常の言語には、接頭辞のない無限のサブセットが含まれていますか?
一方が他方の接頭辞である2つの明確な単語がない場合、有限アルファベット上の単語のセットは接頭辞なしです。 質問は: NFAとして指定された通常の言語にプレフィックスなしの無限サブセットが含まれているかどうかを確認する複雑さは何ですか? 回答(以下のミハイル・ルードイによる):これは多項式時間で行うことができ、NLでさえ考えます。 ミハイルの答えを言い換えると、(Σ,q0,F,δ)(Σ,q0,F,δ)(\Sigma,q_0,F,\delta)通常の形式の入力NFA(イプシロン遷移なし、トリム)とし、L[p,r]L[p,r]L[p,r](それぞれL[p,R]L[p,R]L[p,R])状態を有することにより得られる言語ppp初期状態として{r}{r}\{r\}最終状態(それぞれ状態としてppp initalとして設定されたRRR最終など)。言葉のためにuuu聞かせてuωuωu^\omegauuuを反復することにより得られる無限の単語であること。 以下は同等です。 言語L[q0,F]L[q0,F]L[q_0,F]は、プレフィックスのない無限のサブセットが含まれています。 ∃q∈Q∃q∈Q\exists q \in Q、∃u∈L[q,q]∖{ε}∃u∈L[q,q]∖{ε}\exists u \in L[q,q]\smallsetminus\{\varepsilon\} ∃v∈L[q,F]∃v∈L[q,F]\exists v \in L[q,F]その結果vvvの接頭辞ではないuωuωu^\omega。 ∃q∈Q∃q∈Q\exists q \in Q L[q,q]≠{ε}L[q,q]≠{ε}L[q,q] \neq \{\varepsilon\} ∀u∈L[q,q]∀u∈L[q,q]\forall u \in L[q,q] ∃v∈L[q,F]∃v∈L[q,F]\exists v \in L[q,F]となるようvvvの接頭辞ではないuωuωu^\omega。 証明: 3 ⇒⇒\Rightarrow 2ささい。 2の場合⇒⇒\Rightarrow 1、それはいずれかのことを確認すればよいw∈L[q0,q]w∈L[q0,q]w \in L[q_0,q]私たちがいることを持っているw(u|v|)∗vw(u|v|)∗vw (u^{|v|})^* v無限の接頭辞のない部分集合であるL[q0,F]L[q0,F]L[q_0,F]。 最後に、1 ⇒⇒\Rightarrow 3はミハイルの答えの「正しさ」の証明です。

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「小さな」チューリングマシン/ NFAの存在の非構造的証拠はありますか?
アルゴリズムの非構造的存在証明についての関連する質問を読んだ後、実際に構築せずに「小さな」(たとえば、状態に関する)計算マシンの存在を示す方法があるかどうか疑問に思いました。 正式に: 言語が与えられ、計算モデル(NFA /チューリングマシンなど)を修正するとします。L ⊆ Σ∗L⊆Σ∗L\subseteq \Sigma^* ステートマシンが存在することを示す非構成的存在結果がありますが、それを(時間で)見つけることができませんか?L p o l y (n 、| Σ |)nnnLLLP O LのY(n 、| Σ |)poly(n,|Σ|)poly(n,|\Sigma|) たとえば、表示できる通常の言語がありますが、オートマトンを構築する方法がわかりませんか?N S C (L )≤ N 、NLLLN S C (L )≤ Nnsc(L)≤nnsc(L)\leq nnnn (非決定論的状態の複雑さすなわち受け付ける最小NFAの状態数、)。L Ln s c (L )nsc(L)nsc(L)LLLLLL 編集:マルツィオとのいくつかの議論の後(ありがとう!)私は次のように質問をより良く定式化できると思います: 以下が当てはまる言語と計算モデルがあります:LLL 状態を持つを計算するマシンを構築する方法を知っています。mLLLmmm ステートマシンが 存在するという証明があります(ここで)が、まったく見つからないか、計算に指数関数的な時間がかかります。L N &lt; &lt; MnnnLLLn&lt;&lt;mn&lt;&lt;mn << …

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ワンカウンターと一方向交互オートマトンは、いくつかの単項非正規言語を認識できますか?
一方向交互プッシュダウンオートマトン(1APDA)は、任意の言語を認識できます(Chandra、Kozen、およびStockmeyerによる代替、1981年)。1APDAのプッシュダウンストレージをカウンターで置き換えることにより、1カウンター(1ACA)で一方向の交互オートマトンを取得できます。私の質問は、単項言語の1ACAについてです。DTIME(2O(n))DTIME(2O(n)) DTIME(2^{O(n)}) 1ACAは、いくつかの単項非正規言語を認識できますか? 一方向の非決定的プッシュダウンオートマトンは、単項正規言語のみを認識できることに注意してください。

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特定の正規表現で記述された言語を認識するDFAを構築するためのアルゴリズムは何ですか?
私の教科書はすべて、正規表現を指定してDFAを生成するために同じアルゴリズムを使用します。まず、正規表現の言語を認識するNFAを作成し、次にサブセット(別名「パワーセット」)構造を使用して、NFAを同等のDFA(オプションでDFAを最小化)。私はかつて、教授が他のアルゴリズムがあることを暗示するのを聞いたことがあります。誰もが知っていますか?おそらく、中間のNFAなしで正規表現からDFAに直接移動するものでしょうか?

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