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关联词和树自动机。 (英语) Zbl 1097.03034号

Büchi词自动机是\(A=langle\Sigma,Q,delta,Q_0,F\rangle\),其中\(\Sigma\)是输入字母表,\(Q)是有限状态集,\(delta:Q\ times\Sigma\rightarrow 2^Q)是过渡函数,\(Q_0\subseteq Q\)是初始状态集,而\(F\subsete Q\)则是接受状态集。如果\(A\)具有多个初始状态,或者转换函数可以为每个状态和字母指定多个可能的传输,则\(A \)是不确定的。如果\(|Q_0|=1\)和\(\delta\)是这样的,对于每一个\(Q\ in Q\)和\sigma\ in sigma\),我们都有\(|\delta(Q,\sigma)|\leq1\),那么\(A\)是一个确定性自动机。一个Büchi树自动机是(U=langle\Sigma,Q,delta,Q_0,F\rangle),其中(Sigma、Q、delta、Q_0)和(F\)与Büch字自动机中的一样,并且(delta:Q\times\Sigma\rightarrow 2^{Q\times Q}\)是一个(非确定性)转换函数。设\(T\)为无限二叉树。在输入\(Sigma \)标记树\(V \)上运行\(U \)是一个\(Q \)标记的树\(r \),这样\(r(varepsilon)\在Q_0\)中,对于每个\(x\在T \),我们有\(langle r(x,0),r(x、1)\在delta(r(x),V(x))中。给定一个run(r)和一个path(pi子集T),让\[\inf(r|n)={q\inQ:\text{对于无穷多}x\in\pi,\text{-我们有}r(x)=q\}。\]运行\(r\)接受每个路径\(\pi\子集T\)的iff,在\(F\)中存在一个状态,\(r)沿着\(\pi\)无限频繁地访问该状态。拉宾词自动机与Büchi词自动机相同,只是接受条件(F\subsetq2^{Q\times Q})是(Q)的子集对的集合({langleG_1,B_1 rangle,dots,langleG_k,B_k\rangle}),并且run(r)是接受的,如果存在(1\leqi\leqk),使得(inf(r)\cap G_i\neq\emptyset)。拉宾树自动机与Büchi树自动机是相同的,除了run接受每个路径的iff(\pi\subset T\)外,存在(1\leq-i\leq-k\)这样的\(\inf(r|n)\cap G_i\neq\emptyset\)和\(\iff(r| n)\cap B_i.neq\emptyset\)。对于单词语言\(L\substeq\Sigma^\omega\),\(L\)的派生语言,用\(L_\Delta\)表示,是所有树的集合,所有树的路径都用\(L\)中的单词标记。本文证明了一个词语言(L)可以被一个不确定的Büchi词自动机识别,但不能被一个确定的Búchi字自动机识别。设(U)是识别(L_\Delta)的Büchi树自动机。作者构造了一个识别\(L\)的确定性Büchi词自动机\(a\)。对于具有(n)状态的(U),自动机(A)几乎具有(2^{n+1})状态。

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05年3月 与逻辑问题相关的自动机和形式文法
65年第68季度 形式语言和自动机
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