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通过语言包含测试应用程序有效减少非确定性自动机。 (英语) Zbl 1515.68159号

摘要:我们提出了有效的算法来减少非确定性Büchi词自动机(NBA)和非确定性有限词自动机的大小,同时保留它们的语言。此外,我们描述了解决PSPACE完备自动机问题的方法,如语言通用性、等价性和包含比以前可能的更大的实例(\(geq 1000 \)状态,而不是10–100)。这可以用于扩大自动机在逻辑理论的正式验证工具和决策过程中的应用。
这些算法基于删除转换(剪枝)和添加转换(饱和)的新技术,以及状态空间经典商的扩展。这些技术使用基于向后和向前轨迹包含和模拟关系组合的标准。由于跟踪包含关系本身就是PSPACE-complete,因此我们引入前瞻性模拟作为其良好的多项式时间可计算近似。
大量实验表明,我们算法的平均情况时间复杂度略高于二次方。(空间复杂度是最坏情况下的二次型。)自动机的大小减少在很大程度上取决于实例的类别,但我们的算法始终比以前的所有技术减少的大小大得多。我们在基于LTL公式的NBA、基于互斥协议的NBA以及许多类的随机NBA和NFA上测试了我们的算法,并将其性能与著名的自动机工具GOAL进行了比较。

MSC公司:

65年第68季度 形式语言和自动机
65年第68季度 算法和问题复杂性分析
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