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最小化确定性格自动机。 (英语) Zbl 1326.68194号

马丁·霍夫曼(编辑),《软件科学和计算结构基础》。2011年3月26日至4月3日在德国萨尔布吕肯举行的第14届国际会议FOSSACS 2011,是欧洲软件理论与实践联合会议ETAPS 2011的一部分。诉讼程序。柏林:施普林格出版社(ISBN 978-3-642-19804-5/pbk)。计算机科学讲座笔记6604199-213(2011)。
概述:传统自动机接受或拒绝其输入,因此是布尔型的。相反,加权自动机将每个单词映射到一个大域上半环中的一个值。格自动机的特殊情况,其中半环是有限格,具有有趣的理论性质以及在形式化方法中的应用。最小确定性自动机捕获了形式语言的组合性质和复杂性。确定性自动机用于运行时监控、模式识别和建模系统。因此,确定性自动机的最小化问题在理论和实践上都很有意义。
对于传统的有限词自动机,基于词集上Myhill-Nerode右同余的最小化算法在多项式时间内生成一个典型的最小确定自动机。热带半环上的加权自动机也有一个多项式算法。对于一般确定性加权自动机,最小化问题是公开的。本文研究格自动机的最小化问题。我们证明了在格的上下文中定义右同余是不可能的,并且不存在规范的极小自动机。因此,最小化问题要复杂得多,我们证明了它是NP-完全的。好消息是,我们表明,虽然完全有序的有限格的右同余已经失效,但对于这种设置,我们能够组合有限数量的右同余,并在多项式时间内生成最小确定性自动机。
关于整个系列,请参见[兹比尔1213.68041].

MSC公司:

70年第68季度 语言代数理论与自动机
65年第68季度 形式语言和自动机
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全文: 内政部