Orbit-Finite-Dimensional Vector Spaces and Weighted Register Automata
本文提出轨道有限集张成的向量空间理论,并据此给出加权寄存器自动机等价性的指数时间判定算法,固定寄存器数时降为多项式时间,同时以相同复杂度改进无歧义寄存器自动机的语言等价性判定。
2024-05-03 cs.FL
Real-valued affine automata compute beyond Turing machines
我们表明,有界误差仿射有限自动机识别不可数的许多(所以一些非图灵识别)语言时,使用实值转换。
2022-12-22 cs.CC cs.FL
Extensions of Abelian Automata Groups
Nekrasevych和Sidki的一个定理表明,可以放置在Z^m上的Mealy自动机结构是由矩阵族(称为“1/2积分”)和Z^m中剩余向量e的选择参数化的。虽然所选矩阵的影响是很好理解的,但残差向量对所得结构的影响似乎是零星的。在本文中,我们通过识别一个初始结构时,e是第一个标准基向量的残差向量e的影响的特征。所有其他e的选择都是通过以我们精确的方式添加“分数元素”来扩展这个初始结构。
2020-08-19 cs.FL
Implicit Real Vector Automata
本文讨论了非凸实多面体的符号表示,满足线性约束的任意布尔组合的实向量集。我们开发了一个原始的数据结构表示这样的集合,基于一个已知的结构,实向量自动机的隐式和简洁的编码。由此产生的形式主义提供了一个规范的多面体表示,是封闭的布尔运算符,并承认一个有效的决策程序,用于测试一个向量的成员资格。
2010-11-01 cs.FL cs.LO
FO2(<,+1,~) on data trees, data tree automata and branching vector addition systems
数据树是一种无序的有序树,其中每个节点携带来自有限字母表的标签和来自某个无限域的数据。本文考虑数据树上的二元一阶逻辑FO 2(<,+1,~)。这里+1指的是子节点和下一个兄弟节点关系,而<指的是后代节点和下一个兄弟节点关系。此外,~是一个测试数据相等性的二元谓词。我们展示了一个自动机模型,表示为DAD#,它比FO 2(<,+1,~)更有表现力,但DAD#的空性和FO 2(<,+1,~)的可满足性是相互可约的。这是证明通过计数器树自动机,表示EBVASS,扩展分支向量加法系统与国家(BVASS)合并计数器的额外功能的模型。作为决策问题,我们证明了EBVASS的可达性、FO 2(<,+1,~)的可满足性和DAD#的空性是等价的.
2016-04-23 cs.FL
Functional Closure Properties of Finite $\mathbb{N}$-weighted Automata
本文全面确定了有限$\mathbb{N}$加权自动机的所有函数闭包性质,包括多元多项式、承诺设定下的一元性质及输出向量位于单调代数图簇上的多元性质。
2024-04-22 cs.CC cs.FL
Extended Models of Finite Automata
在文献中提出的许多自动机模型可以被看作是一个有限自动机配备了一个额外的存储机制。在这篇论文中,我们主要研究了两个这样的模型,即群上的有限自动机和归巢向量自动机。群$ G $上的有限自动机是配备有保持群$ G $的元素的寄存器的非确定性有限自动机。寄存器被初始化为群的单位元素,并且如果在每一步与群元素相乘之后,寄存器等于计算结束时的单位元素,则计算成功。我们调查的语言识别能力的有限自动机在整数和有理矩阵组,并揭示了新的语言类之间的关系,这些模型。我们研究了各种参数对语言识别能力的影响。我们建立了矩阵半群的决策问题和相应的自动机之间的联系。给出了关于价下推自动机和上下文无关价文法的一些新结果。我们还提出了新的归巢向量自动机模型,这是一个有限自动机配备了一个向量,可以乘以一个矩阵在每一步。可以检查向量是否与初始向量等效,并且验收标准最终处于接受状态,其中向量的值等于初始向量。我们研究的效果,各种限制的模型,限制矩阵到一个特定的集合,并允许等价性测试只在计算结束时。我们定义了模型的不同变体,并将其语言识别能力与经典模型进行了比较。
2019-12-25 cs.FL
Synchronizing Deterministic Push-Down Automata Can Be Really Hard
确定性有限自动机是否允许以所谓的同步字的形式进行软件复位的问题可以在多项式时间内回答。在本文中,我们将这个算法问题扩展到有限自动机之外的确定性自动机。我们证明了同步性的问题变得不可判定,即使在确定性的一计数器自动机。这也是真实的另一个经典的轻度扩展的规律性,即确定性的一轮下推自动机。然而,当我们将这两个限制结合起来时,我们会遇到PSPACE完全(因此是可判定的)同步性问题。同样,我们到达(部分)盲确定计数器自动机的可判定同步性问题。对于确定性下推自动机的同步性应该意味着什么,有几种解释。这取决于堆栈的角色:它在同步时应该是空的,应该总是相同的,还是任意的?对于本文研究的自动机类,同步性问题的复杂性或可判定性状态大多与此技术无关,但我们也讨论了一类自动机,这使得差异。
2020-12-22 cs.CC cs.FL
On the Power of Quantum Queue Automata in Real-time
利用量子图灵机和量子有限态自动机的定义,提出了经典排队自动机的量子模拟。然而,配备有堆栈存储介质的量子自动机已经被考虑,但量子队列自动机的概念迄今尚未引入。经典的图灵机可以用经典的排队自动机来模拟。受量子图灵机的效率和经典队列自动机的性质的启发,我们引入了量子队列自动机的概念。我们的贡献如下。我们还介绍了实时确定性队列自动机的一种推广,即实时量子队列自动机,它实时工作,即输入头只能向正确的方向移动,并且每个输入符号只需要一步。我们已经证明,实时量子队列自动机是更优越的,通过使用量子跃迁比它的实时经典变种。我们证明了实时量子队列自动机能识别而实时确定(可逆)队列自动机不能识别的语言的存在性。此外,我们已经证明,有一种语言,可以识别的实时量子队列自动机,但不能由实时非确定性队列自动机。
2018-10-29 cs.CC cs.FL quant-ph
Multiband linear cellular automata and endomorphisms of algebraic vector groups
本文建立了多带线性元胞自动机与有限域上代数幂幺群自同态之间的对应关系,并利用代数方法推导出不动点数、zeta函数二分性及周期轨道数的新结果。
2024-04-19 cs.FL math.AG math.DS
Büchi automata recognizing sets of reals definable in first-order logic with addition and order
这项工作考虑弱确定性Büchi自动机阅读编码的非负实数在一个固定的基地。实数自动机是一种自动机,它可以识别一组实数的所有元素的编码。它解释了如何决定在线性时间是否一组reals承认一个给定的最小弱确定性RNA是${FO}[\mathbb R;+,<,1]$ -可定义的。此外,它解释了如何计算在准二次(分别,准线性)时间存在(分别,存在普遍)${FO}[\mathbb R;+,<,1]$ -公式,定义了一套真正的自动机。它还表明,由Muchnik和Honkala的自动机在向量的自然数的技术也适用于向量的实数。这意味着一些问题,如判定实数元组集$R\subseteq\mathbb R^{d}$是否是$(\mathbb R^{d},+)$的子半群或是否是${FO}[\mathbb R;+,<,1]$ -可定义的,是可判定的.
2016-11-11 cs.FL
Exact Affine Counter Automata
本文介绍了逆自动机的仿射推广,并分析了它们与仿射有限自动机的能力。我们的贡献如下。我们表明,有一种语言,可以识别精确的实时仿射计数器自动机,但既不是1路确定性下推自动机,也不是实时确定性k-计数器自动机。我们还证明了一个承诺问题,这是被证明不能解决的双向量子有限自动机在多项式时间,可以解决拉斯维加斯仿射有限自动机。最后,我们展示了如何计数器有助于仿射有限自动机,通过展示语言MANYTUNK,这是被证明不能识别的仿射,量子或经典有限状态模型在多项式时间,可以识别仿射计数器自动机与单侧有界误差在实时。
2017-08-22 cs.CC cs.FL quant-ph
Learning Alternating Real-Time Automata
Kyoto University(京都大学);National Institute of Informatics(信息学国立研究所)
提出AL*RTA算法,结合AL*和NL*RTA,学习交替实时自动机,通过成员和等价查询,实验表明比NL*RTA学到更小自动机但查询更多。
2026-06-19 cs.FL
On Injectivity of Quantum Finite Automata
我们考虑Moore-Crutchfield测度一次量子有限自动机(MO-QFA)的接受概率的自由度和模糊度的概念。我们研究了确定MO-QFA的接受概率函数在所有输入词上是否是单射的单射性问题,即,为每个输入单词给出不同的概率。我们证明,即使所有酉矩阵和投影矩阵都是有理数且初始状态向量是实代数的,8状态MO-QFA的内射性问题也是不可判定的。我们还表明,这个问题的不可判定性时,初始向量是合理的,虽然有一个巨大的增加,在国家的数量。我们利用四元数的性质,自由旋转群,表示元组的有理数作为线性和的自由基和减少的混合修改后的对应问题,以及一个新的结果,合理的多项式包装功能,这可能是独立的利益。
2021-06-30 cs.FL
Random Generation and Enumeration of Accessible Determinisitic Real-time Pushdown Automata
本文提出了一个确定性实时的【形】可达下推自动机的均匀随机生成的一般框架。提出了一个多项式时间算法,用于随机生成一个具有固定栈操作总大小的下推自动机。研究了接受条件(空栈、最终状态)对生成自动机可达性的影响。
2015-12-18 cs.FL
Connecting Weighted Automata and Recurrent Neural Networks through Spectral Learning
Mila;Université de Montréal(蒙特利尔大学);McGill University(麦吉尔大学)
本文揭示了加权有限自动机(WFAs)和二阶循环神经网络(2-RNN)之间的一个基本联系:在离散符号序列的情况下,WFAs和具有线性激活函数的2-RNN在表达式上是等价的。受此结果的启发,我们建立在最近扩展的频谱学习算法向量值WFAs和提出的第一个可证明的学习算法线性2-RNN定义在连续输入向量的序列。该算法依赖于估计所谓的汉克尔张量的低秩子块,从中可以证明恢复线性2-RNN的参数。所提出的方法的性能进行了评估,在模拟研究。
2019-04-08 cs.FL cs.LG stat.ML
Automata Learning for Automated Test Generation of Real Time Localization Systems
网络物理系统(CPS)通常是黑箱系统,没有确切的模型存在。自动机学习允许构建CPS的抽象模型,并用于多种场景,即仿真,监控和测试用例生成。实时的定位系统(RTLS)是特别复杂且通常安全关键的CPS的示例。我们提出了一个自动机学习的自动测试用例生成过程,并将这种方法应用于本地化系统的案例研究中。
2021-05-21 cs.FL
A Simulation of Oblivious Multi-Head One-Way Finite Automata by Real-Time Cellular Automata
在本文中,我们提出了一个简单的模拟,但显着强大的,顺序模型的元胞自动机。模拟模型被称为不经意多头单向有限自动机,其特征在于其头部仅向前移动,其轨迹仅取决于输入的长度。虽然原始的有限自动机在线性时间内工作,但其对应的元胞自动机实时执行相同的任务,即精确地执行输入的长度。虽然不是真正的加速,模拟可能是有趣的,并提醒我们关于元胞自动机的线性和实时的等价性的开放问题。
2010-12-03 cs.DS cs.FL nlin.CG
L-Convex Polyominoes are Recognizable in Real Time by 2D Cellular Automata
一个polyomino被称为L-凸的,如果它的任何两个单元是由一个4-连通的内部路径连接,最多改变一次方向。最近,S。Brocchi,A.弗罗西尼河Pinzani和S.里纳尔迪为了比较平铺系统和元胞自动机的识别能力,我们证明了这种语言可以被工作在von Neumann邻域上的二维元胞自动机实时的识别。虽然建设使用的L-凸多项式的表征,这是一个用于平铺系统类似的,实时的约束,它没有相当于平铺方面需要使用的技术,是特定的细胞自动机。
2016-10-02 cs.FL
Fine-Grained Complexity of Ambiguity Problems on Automata and Directed Graphs
本文刻画了自动机歧义性判定问题的细粒度复杂度,证明在标准假设下现有二次/三次时间算法最优,并解决无歧义加权自动机可确定性猜想,同时给出一元字母表下的近线性或线性时间算法。
2025-07-21 cs.FL
A Unified Model for Real-Time Systems: Symbolic Techniques and Implementation
本文提出广义时间自动机统一模型,并首次给出支持对角约束事件时钟自动机与带定时器自动机的基于模拟的区域可达性算法及原型实现,可用于事件时钟规范的模型检验。
2023-05-28 cs.FL
Real-Time Systems Modeling and Analysis
本文是对有限自动机理论的扩展的一个综述,它可以用来模拟实时的【形】系统以及表现出混合离散-连续行为的系统。实时的【形】系统与环境保持持续和及时的交互,通常遵守一些时间约束。因此,有限自动机理论被扩展到测量实时的【形】形值和接受或拒绝运行的一类自动机称为时间自动机,满足一些时间属性。混合离散-连续行为的自动机建模混合系统的连续时间动态使用常微分方程的状态空间和离散时间动态描述的控制决策。基于这些动力系统模型,我们同样扩展了有限自动机理论,使用混合自动机来描述混合系统的行为。我们进一步研究了这类系统的一些应用,有时被称为网络物理系统和彼得森的互斥协议使用Uppaal进行案例研究。
2018-11-25 cs.FL
Comparing 1D and 2D Real Time on Cellular Automata
研究了元胞自动机(CA)维数对并行输入下一维语言实时的语言识别的影响。具体来说,我们专注于确定是否每一种语言,可以在实时的识别的2维CA工作的摩尔附近的问题,也可以在实时的识别的1维CA工作的标准的双向邻域。我们表明,2维CA在实时的可以执行线性数量的模拟的1维实时的CA。如果两个类相等,则模拟实例的数量可以是多项式。
2016-10-02 cs.FL
On the Sets of Real Numbers Recognized by Finite Automata in Multiple Bases
本文研究了有限自动机识别位置符号编码的实数集的表达能力。我们考虑Muller自动机以及弱确定性自动机的限制类,在实际应用中用作符号集表示。在以前的工作中,已经建立了弱确定性自动机在两个不共享同一组素因子的基础上可识别的数字集合正是那些在实数和整数的一阶加法理论中可定义的数字。这一结果扩展了Cobham定理,该定理描述了可由多个基中的有限自动机识别的整数集合。在这篇文章中,我们首先将这个结果推广到乘法独立基,这使得它更接近于Cobham定理的原始陈述。然后,我们研究了Muller自动机在两个基上可识别的实数集。我们用一个反例表明,在这种情况下,科巴姆定理并不推广到乘法独立的基础。最后,我们证明了Muller自动机在两个基上可识别的实数集,如果它们不具有相同的素因子集,那么它们就是在实数和整数的一阶加法理论中可定义的实数集.因此,这些集合也可以被弱确定性自动机识别。这一结果导致了一个精确的特征集的实数是可识别的多个基地,并提供了一个理论上的理由使用弱自动机作为符号表示集。
2010-02-24 cs.FL cs.LO
Higher-Dimensional Timed Automata for Real-Time Concurrency
本文提出高维时间自动机(HDTAs)以统一建模实时并发系统中的事件并发与时间约束,证明其语言包含不可判定但去时间化语言包含可判定,并探讨了其在可达性检查等实际应用中的潜在优势。
2025-02-05 cs.FL cs.LO
Simulation Limitations of Affine Cellular Automata
本文用 CA 相对模拟与代数形式化刻画仿射元胞自动机,证明有限域 F_p 上几乎所有仿射自动机只能模拟同类自动机,从而推广并超越加法自动机的已知局限。
2024-05-10 cs.FL
Equivalence of Deterministic Weighted Real-time One-Counter Automata
本文引入了确定性加权实时单计数器自动机(DWROCA),并为其等价性问题提供了更简证明与更优多项式时间算法。
2024-11-17 cs.FL
Deterministic Real-Time Tree-Walking-Storage Automata
本文研究确定性实时树行走存储自动机,证明其非擦除变体可接受2的幂和斐波那契长度等复杂一元语言,并确定其语言族位于正则与确定性上下文相关语言之间,同时分析了布尔与AFL闭包性质。
2023-09-15 cs.FL
Symbolic Register Automata
符号有限自动机和寄存器自动机是有限自动机的两个正交扩展,它们的动机是现实世界中数据可能具有无界域的问题。这些自动机分别解决了对大型或无限字母表模型的需求。这两种自动机模型都有有趣的应用,并且本身就很成功。在本文中,我们介绍了符号寄存器自动机,一个新的模型,结合了符号和寄存器自动机的功能,与以前的应用程序是遥不可及的。我们研究了它们的性质,并提供了空性,包含性和等价性检查的算法,以及实验结果。
2019-05-23 cs.FL
Reversible Weighted Automata over Finite Rings and Monoids with Commuting Idempotents
Comenius University in Bratislava(布拉迪斯拉发康斯坦丁神学家大学)
本文研究了有限环和独异点上的可逆加权自动机,揭示了其与可交换幂等元有理语言的关系,并证明了相关问题的可判定性。
2026-01-14 cs.FL
Polynomial Interrupt Timed Automata
时间自动机(ITA)是秒表自动机的一个子类,它的可达性和时间模型检验的一些变体即使在参数存在的情况下也是可判定的。它们非常适合于建模和分析实时操作系统。在这里,我们用多项式保护和更新来扩展ITA,从而得到多项式ITA(PolITA)类。我们证明了可达性和模型检验的一个定时版本的CTL的一阶理论的圆柱形分解方法的适应性的可判定性。与以前的方法相比,我们的程序以统一的方式处理参数和时钟。此外,我们表明,Polita是不可比拟的秒表自动机。最后,在保持可判定性的同时引入了额外的功能。
2015-04-17 cs.FL
On Continuous Weighted Finite Automata
研究了加权有限自动机(WFA)定义的ω-函数和实函数的连续性.我们集中讨论平均保持WFA的情形。证明了每一个可由WFA定义的连续ω-函数都可由一个保平均WFA定义,并刻画了最小保平均WFA的ω-函数或ω-函数与实函数连续的特征.我们得到了几个算法减少WFA相关的决策问题。特别地,我们证明了决定平均保持WFA的ω-函数和实函数是否都连续在计算上等价于决定一组矩阵的稳定性。我们还提出了一种方法来构造WFA计算连续的实函数。
2009-08-26 cs.FL
Finite Automata Intersection Non-Emptiness: Parameterized Complexity Revisited
DFA-交集-非空性问题询问给定数量的确定性自动机是否接受一个公共词。一般来说,这个问题是PSPACE完全的。在这里,我们研究这个问题的交换自动机和自动机识别稀疏语言的子类。我们表明,在这两种情况下DFA-相交-非空是NP和参数化类$W[1]$,其中输入自动机的数量是参数,当字母表是固定的。此外,我们为表非空连接建立了相同的结果,这个问题询问数据库中多个表(可能包含空值)的连接是否为非空。最后,我们表明,有界的NFA-交叉-Nonempiry,参数化的长度界,是$\mbox{co-}W[2]$ -硬与一个可变的输入字母表和非确定性自动机识别有限严格有界的语言,产生一个变体离开领域的$W[1]$。
2021-08-11 cs.CC cs.DB cs.FL
Improved Undecidability Results for Reachability Games on Recursive Timed Automata
我们研究递归时间自动机(RTA)上的可达性游戏,推广Alur-Dill时间自动机的递归过程调用机制类似于递归状态机。对于具有两个或多个时钟的自动机,RTA上的可达性博弈中的胜者判定问题是不可判定的,而对于只有一个时钟的自动机,该问题是可判定的。Ouaknine和Worrell最近提出了一个实时验证的时间有界理论,声称对有界时间的限制恢复了与实时验证相关的几个关键决策问题的可判定性。我们重新审视了具有时间限制的递归时间自动机上的博弈,希望能恢复可判定性。然而,我们发现,这个问题仍然是不可判定的递归时间自动机与三个或更多的时钟。使用类似的证明技术,我们的特点是一个可判定性边境的推广RTA递归秒表自动机。
2014-08-26 cs.FL cs.LO
A characterization of the reversibility of linear cellular automata
Universidad de Guadalajara(瓜达拉哈拉大学)
本研究刻画了线性元胞自动机的可逆性,给出了存在逆非元胞自动机的双射线性元胞自动机的充要条件,解决了相关公开问题。
2026-10-27 cs.FL math.DS math.GR
Learning real-time one-counter automata using polynomially many queries
本文提出一种仅需多项式数量查询的确定性实时单计数器自动机主动学习方法,通过SAT求解器学习最小计数器同步DROCA,并给出更快的等价性检查算法,实验表明其优于现有技术。
2025-03-10 cs.FL
Finite automata with advice tapes
我们定义了一个模型的建议计算有限自动机的意见是提供一个单独的磁带。我们考虑几个变种的模型,其中的建议是确定性的或随机的,输入磁带头被允许实时,单向或双向访问,和自动机是经典的或量子的。我们证明了这些变体之间的几个分离结果,展示了自动机识别的语言类的无限层次结构,并且建议长度不断增加,并建立了这与之前研究的向有限自动机提供建议的方式之间的关系。
2013-12-13 cs.FL
MONAA: A Tool for Timed Pattern Matching with Automata-Based Acceleration
我们提出了monaa,一个监控工具在指定的时间自动机或定时正则表达式的实时属性。它实现了定时模式匹配算法,该算法结合了1)适合在线监控的功能,以及2)基于自动机的跳过加速。我们的实验证明了monaa的性能优势,特别是在在线使用。
2018-10-22 cs.FL
On The Reachability Problem for Recursive Hybrid Automata with One and Two Players
受有限状态机有界模型检验框架成功的启发,Ouaknine和Worrell提出了实时验证的时间有界理论,认为对有限时间的限制恢复了与实时验证相关的几个关键决策问题的可判定性。为了支持这一理论,最近的列表不可判定的问题证明在时间有界的限制下可判定的是相当令人印象深刻的:语言包含的时间自动机,空问题交替时间自动机,空问题矩形混合自动机。我们研究的目的是恢复一般递归时间自动机的可判定性-也许递归混合自动机-在时间有界的限制下,以提供一个有吸引力的验证框架,强大的建模环境,如Stateflow/Simulink。不幸的是,然而,我们回答这个问题的否定表明,时间有界的可达性问题保持不可判定的递归时间自动机与五个或更多的时钟。虽然坏消息继续,即使当一个考虑行为良好的子类的递归混合自动机,我们恢复可判定性考虑递归混合自动机与有界上下文使用通过引用机制,或通过限制变量的数量为2,率在$\{0,1\}$。
2014-08-15 cs.FL cs.LO
Automata and Graph Compression
自动机在语音处理和其他自然语言处理任务中有着广泛的应用。该框架扩展到图形压缩。类似于平稳遍历过程,我们制定了一个概率过程的图形和自动机生成,捕捉现实世界的现象,并提供了一个通用的压缩方案LZA这个概率模型。此外,我们表明,LZA显着优于其他压缩技术,如gzip和UNIX压缩命令的几个合成和真实的数据集。
2015-02-25 cs.DS cs.FL cs.IT
History-Determinism vs Fair Simulation
Reichman University(雷希曼大学);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究所);CNRS, LIS, Aix-Marseille Univ.(法国国家科学研究中心,信息系统实验室,艾克斯-马赛大学);University of Warwick(华威大学)
研究历史确定性与公平模拟在自动机类上何时一致,给出充分条件并证明对常见自动机类(如ω-正则自动机、安全与可达性无限状态自动机)两者一致,但并非总是如此(如固定时钟数的计时自动机)。
2024-07-11 cs.FL
A Representative Framework for Implementing Quantum Finite Automata on Real Devices
本文提出在基于门的真实量子硬件上实现识别 $MOD_p$ 语言的量子有限自动机算法的框架,通过理论编译、适配基础门和利用量子比特拓扑来减少 CNOT 门并降低电路深度。
2024-06-17 cs.FL quant-ph
Interpreted Higher-Dimensional Automata for Concurrent Discrete-Event Control
SAMOVAR, Télécom SudParis, Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院);Université Paris-Saclay, ENS Paris-Saclay, LURPA(巴黎萨克雷大学)
本文提出利用高维自动机框架将解释性Petri网转换为闭环控制器,并识别隐藏的模糊或矛盾规范。通过虚拟环境验证了方法的可行性。
2026-03-23 cs.FL
Formalizing Time4sys using parametric timed automata
关键的实时系统必须经过验证,以避免在出现故障时造成严重后果的风险。泰利斯开发了一个开放的形式主义Time4sys模型实时系统,具有表达功能,如周期性或零星的任务,任务依赖性,分布式系统等,但是,Time4sys不允许原生的正式推理。在这项工作中,我们提出了一个翻译从Time4sys(参数)时间自动机,以便允许一个形式化验证。
2019-05-23 cs.FL cs.SE
Interrupt Timed Automata: verification and expressiveness
我们介绍了类的混合时间自动机(ITA),一个子类的混合自动机非常适合于描述的时间多任务系统在单处理器环境中的中断。虽然可达性问题是不可判定的混合自动机,我们证明了它是可判定的ITA。更确切地说,我们证明了untimed语言的ITA是定期的,通过建立一个有限自动机作为一个广义类图。然后,我们建立ITA的可达性问题是在NEXPTIME和PTIME时,时钟的数量是固定的。为了证明第一个结果,我们定义了ITA的一个子类ITA-,并证明了(1)任何ITA都可以在ITA-中约简为一个语言等价的自动机,(2)这个子类中的可达性问题在NEXPTIME中(没有任何类图)。在接下来的步骤中,我们将研究ITA上实时的属性的验证。我们证明了模型检验SCL,一个片段的时间线性时间逻辑,是不可判定的。另一方面,我们给出了两个定时分支时间逻辑片段的模型检验过程。我们还比较了经典的时间自动机和ITA的表达能力,并证明了相应的家庭接受的语言是无与伦比的。结果也适用于受控实时自动机(CRTA),扩展时间自动机接受的语言。最后,我们结合ITA与CRTA,在一个模型,其中包括两个类,并表明可达性问题仍然是可判定的。此外,我们表明,ITA的语言既不是封闭的互补下,也没有交叉。
2012-03-29 cs.FL
Differential Tree Automata
本文定义了微分树自动机,允许转移权重为树大小的有理函数,证明其识别的形式树级数的普通生成函数恰好是微分代数幂级数,并给出了判定自动机相等性的过程。
2025-01-28 cs.DM cs.FL
On Constructing Finite Automata by Relational Programming
针对博弈程序需以可被代数工具分析的低级数学格式表示的需求,提出用关系编程工具构造能实现给定输入输出对集合的最小转换器,解决经典有限状态自动机优化技术不适用的问题。
2025-02-12 cs.FL
Negative bases and automata
研究了Ito和Sadahiro引入的非整数负基β上的展开式.利用与(-β)-展开相关联的可数自动机,刻画了(-β)-移位是有限型系统的情形.证明了如果β是Pisot数,则(-β)-移位是sofic系统.在这种情况下,加法(以及更一般地对任何字母表的归一化)可以通过有限变换器实现。然后给出了正基β到负基β的在线转换算法。当β为Pisot数时,可通过有限个在线传感器实现转换。
2010-12-16 cs.DM cs.FL math.DS
Learning Quantum Finite Automata with Queries
本文开创性地研究用查询学习量子有限自动机,提出了针对MO-1QFA和MM-1QFA两种基本单向QFA的多项式时间查询复杂度学习算法。
2023-11-12 cs.FL quant-ph
Addition Automata and Attractors of Digit Systems Corresponding to Expanding Rational Matrices
本文针对扩张有理矩阵对应的数字系统,引入有限状态转换器自动机实现向量加法,用以刻画具有有限性性质的所有数字系统对及其吸引子。
2025-07-08 cs.FL math.NT
Lamplighter groups, bireversible automata and rational series over finite rings
通过对有限交换环中系数的幂级数环进行仿射变换,将点灯群$A\wr \mathbb Z$(其中$A$为有限交换群)实现为自动机群.我们的方法可以实现$A\wr \mathbb Z$作为一个双可逆的自动机群当且仅当$2$ -Sylow子群的$A$没有重数1和在其表达式为一个直和阶循环群的一个幂的$2$。
2019-11-29 cs.FL math.GR
Bounded Languages Meet Cellular Automata with Sparse Communication
元胞自动机是相互关联的有限自动机的一维阵列。我们调查的最弱的类之一,实时单向元胞自动机,并施加额外的限制,其细胞间的通信,通过限制允许使用的细胞之间的链接的数量。此外,我们考虑的设备作为有界语言的接受者,以探索边界的非平凡的可判定性问题的细胞自动机类成为可判定的。它示出,即使设备大大减少通信,也就是说,每两个相邻的细胞可能只经常通信,接受有界语言,不是半线性的。如果通信的数量在输入的长度上至少是对数的,那么有几个问题是不可判定的。对于在计算期间通信的总数是线性有界的类,得到相同的结果。
2009-07-29 cs.DC cs.FL
Resolving CAP Through Automata-Theoretic Economic Design: A Unified Mathematical Framework for Real-Time Partition-Tolerant Systems
本文提出一个融合自动机理论与经济激励的统一数学框架,将CAP权衡建模为约束优化问题,通过博弈论机制证明在有界ε裕度内可同时保持可用性与一致性,从而扩展经典CAP限制。
2025-07-03 cs.DC cs.FL cs.GT
Bandwidth of Timed Automata: 3 Classes
本研究针对时间自动机语言的带宽渐近特性,提出两个结构准则将其划分为O(1)、Θ(log(1/ε))、Θ(1/ε)三类,证明无中间类别且分类问题为PSPACE完全,证明基于Simon因子分解森林定理。
2023-10-03 cs.FL cs.IT math.IT