Visibly pushdown automata on trees: universality and u-universality
一个自动机是通用的，如果它接受每一个可能的输入。我们研究了u-普适性的概念，它断言自动机接受以u开头的所有输入。非确定树自动机的普适性和u-普适性都是EXPTIME困难的。我们提出了有效的基于反链的技术，以解决这些问题，明显下推自动机上运行的树。我们的方法之一产生算法的普遍性和u-普遍性的对冲自动机。
2012-05-13 cs.FL
A Note on Pushdown Automata Systems
In（Csuhaj-Varju et.下推自动机的并行通信系统（PCPA）被引入，并且被证明能够模拟返回模式下的不确定的单向多头下推自动机，即使通信被限制为具有单个目标组件的单向。单向多头下推自动机（Balan 2009）对这种集中式PCPA的模拟结果是不完整的（Otto 2012）。随后，它被证明，集中返回PCPA是普遍的，即使组件的数量是2（彼得森2013），因此是从单向多头下推自动机分离。另一项研究修改了PCPA的定义，使通信是异步的（Otto 2013）。虽然单向多头下推自动机的模拟仍然是可能的，现在一个逆向构造表明，在返回模式下，该模型在非常精确的意义上等价于单向多头下推自动机。它是开放的，非集中返回PCPA的程度二是普遍的。在本文的第一部分中，我们证明了这一点。然后我们将注意力转向统一分布式下推自动机系统（UDPAS）。这些自动机系统轮流在一条磁带上工作。我们表明，接受空栈的CNOAS不形成一个层次结构，取决于组件的数量和成员资格问题是NP完全的，回答两个开放的问题（阿罗约等。2012）。
2014-04-04 cs.FL
The Power of Centralized PC Systems of Pushdown Automata
在（Csuhaj-Varj{ú} et. 2000），并且在它们的集中式变体中示出能够模拟非确定性单向多头下推自动机。一个声称的返回模式的逆模拟（Balan 2009）被证明是不完整的（Otto 2012），并提出了一种语言来将这些二度（下推自动机的数量）的PCPA与非确定性单向双头下推自动机分离。我们表明，建议的语言可以接受后者的计算模型。我们提出了一个不同的例子，在一个单一的字母表确实排除了模型之间的模拟的可能性。然后，通过证明它们是通用的，解决了关于在返回模式下工作的集中式PCPA的功率的公开问题。由于构造是可能的，使用系统的程度2，这也改善了以前的边界3生成所有递归可重复的语言。最后，PCPA被限制在这样一种方式，通过多头自动机的模拟是可能的。
2012-08-13 cs.FL
Minimization of visibly pushdown automata is NP-complete
本文证明可见下推自动机最小化是NP完全的，通过引入浸入概念并证明其最小化NP完全性，再归约到原问题。
2020-02-12 cs.FL
Input-Driven Double-Head Pushdown Automata
我们介绍并研究了输入驱动的确定性和非确定性双头下推自动机。双头下推自动机是普通下推自动机的一个轻微的推广，它使用两个在公共输入带上以相反方向移动的输入头。在每一步中，移动一个头，如果头相遇，自动机决定接受。要求自动机以输入驱动的方式工作，要求每个输入符号唯一地定义下推存储上的操作（push，pop，state change）。通常，这是由输入字母表的分区建模的，称为签名。由于我们的自动机模型与两个头一起工作，要么两个头都尊重相同的签名，要么每个头都有自己的签名。这导致了两个变种的输入驱动双头下推自动机。从语言描述能力、闭包性质和决策问题等方面研究了输入驱动双头下推自动机上的诱导语言族。
2017-08-22 cs.FL
Partial Derivatives for Context-Free Languages: From $μ$-Regular Expressions to Pushdown Automata
我们将Antimirov的偏导数从正则表达式扩展到$μ$ -描述上下文无关语言的正则表达式。我们证明了偏导数的正确性以及迭代偏导数集合的有限性。后者被用来作为下推符号在我们的建设一个不确定的下推自动机，这推广了Antimirov的NFA建设。
2017-01-02 cs.FL
Deterministic pushdown automata and unary languages
从计算复杂性的角度研究了有限状态自动机对单字母表上的确定性下推自动机的模拟问题。我们表明，每个一元确定性下推自动机的大小s可以模拟一个确定性的有限自动机的状态数是指数的s。我们证明了这个模拟是紧的。此外，它的成本不能降低，即使它是由一个双向不确定自动机。我们还证明，有确定性下推自动机不能比有限自动机指数更简洁的一元语言。为了说明这一结果，我们研究了确定性下推自动机到上下文无关文法的转换。我们证明，在一元的情况下，所得到的语法中的变量的数量是严格小于在nonunary字母表的情况下所需的变量的数量。
2009-05-08 cs.FL
Deterministic pushdown automata can compress some normal sequences
本文构造了一个确定性下推转换器，成功压缩了一个正规数字序列，从而肯定解决了先前论文中遗留的开放问题。
2024-08-09 cs.FL
Hankel Matrices for Weighted Visibly Pushdown Automata
词函数和图参数的Hankel矩阵（又名连接矩阵）在自动机理论、图论和机器学习中有着广泛的应用。我们给出了嵌套词上实值函数的一个特征，该特征可由加权可见下推自动机识别，并可由嵌套词上的Hankel矩阵表示。这补充了C。用加权一元二阶逻辑刻划Mathissen。
2016-06-27 cs.FL
Unboundedness and Downward Closures of Higher-Order Pushdown Automata
我们证明了高阶下推自动机（HOPDA）的对角问题，因此同时无界性问题，是可判定的。从最近的工作由Zetzsche这意味着，我们可以构建向下封闭的一套接受的话，一个给定的HOPDA。这也意味着我们可以构造HOPDA的Parikh像的下闭包。这两个结果在验证表示为HOPDA或安全高阶递归方案的并发高阶程序中起着重要作用。
2015-11-05 cs.FL
Unified Analysis of Collapsible and Ordered Pushdown Automata via Term Rewriting
我们的模型可折叠和有序的下推系统与长期重写，编码高阶堆栈和多个堆栈到树。我们展示了一个统一的逆保存的可识别性结果的长期重写系统，这是通过扩展经典的基于饱和度的方法。这一结果包含和统一了对可塌缩和有序下推系统的类似分析。尽管有丰富的文献逆保存的可识别性长期重写系统，我们的结果似乎并不遵循任何以前的研究。
2014-10-15 cs.FL
Adaptive Synchronisation of Pushdown Automata
我们引入自适应同步的概念下推自动机，其中有一个外部观察员谁没有关于下推自动机的当前状态的知识，但可以观察到的堆栈的内容。然后，观察者想要决定是否有可能通过以\emph{adaptive}方式向自动机提供输入来将自动机从任何状态带入某个预定状态，即，要给出的下一个输入字母可以取决于堆栈的内容在当前输入字母之后如何改变。我们证明了对于非确定性下推自动机，这个问题是2-EXPTIME-完全的，对于确定性下推自动机，我们证明了EXPTIME-完全性。为了证明下界，我们首先介绍（不同的变种）子集同步，并表明这些问题是多项式时间等价的自适应同步问题。然后，我们证明硬度的子集同步问题的结果。为了证明上界，我们考虑的问题，决定如果一个给定的交替下推系统有一个接受运行最多$k$叶，我们提供了一个$n^{O(k^2)}$时间算法这个问题。
2021-02-13 cs.FL
Turn Complexity of Context-free Languages, Pushdown Automata and One-Counter Automata
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；Dipartimento di Informatica（计算机系）
研究了推导机和一计数器机在有限turn内的接受复杂度，证明了某些语言在亚线性但非常数数量的turn内被接受，并展示了复杂性层次的无限性。
2026-03-09 cs.FL
Higher-Order Pushdown Systems with Data
我们提出了一个新的高阶下推自动机的扩展，它允许使用一个无限的字母表。新的自动机识别语言的数据字（而不是正常的话），旁边的每个字母从一个有限的字母表有一个数据值从一个无限的字母表。这些数据值可以加载到自动机的堆栈中，稍后与输入上的一些更远的数据值进行比较。我们引入这些自动机的主要目的是它们可以帮助分析正常自动机（没有数据）。作为一个例子，我们给出了一个证明，确定性自动机的崩溃可以识别更多的语言比确定性自动机没有崩溃。这个证明比无数据的情况更简单。我们还提出了一个假设，如何新的自动机模型可以与原模型的高阶下推自动机。
2012-10-09 cs.FL
Enforcing Operational Properties including Blockfreeness for Deterministic Pushdown Automata
我们提出了一种算法，该算法修改了确定性下推自动机（DPDA），使得（i）标记语言被保留，（ii）生命锁被移除，（iii）死锁被移除，（iv）所有状态和边缘都是可访问的，以及（v）建立操作块自由性（即，在每个初始衍生可以继续到标记配置的意义上的可共访问性）。这个问题对于确定性有限自动机（DFA）可以很容易地解决，但对于标准的Petri网类是不可解的。该算法是需要一个操作扩展的监督控制问题（SCP）的情况下，规格建模的DPDA。
2014-03-21 cs.FL
Average Stack Cost of Buechi Pushdown Automata
研究了Buechi下推自动机（Buechi PDA）的平均栈代价.我们将非负价格与每个堆栈符号相关联，并将堆栈的成本定义为所有元素的成本之和。我们介绍和研究的平均堆栈成本问题（ASC），它问是否存在一个接受运行的一个给定的Buechi PDA，使长期运行的平均堆栈成本低于一些给定的阈值。ASC问题推广了均值-收益目标，可以用来表达下推系统的定量性质。特别地，我们可以使用ASC问题计算平均响应时间。我们证明了ASC问题可以在多项式时间内求解。
2017-10-12 cs.FL
Greibach Normal Form for $ω$-Algebraic Systems and Weighted Simple $ω$-Pushdown Automata
在加权自动机理论中，许多关于形式语言的经典结果被推广到定量的环境中。在这里，我们研究加权上下文无关语言的无限词，一个推广的$ω$ -上下文无关语言（科恩，黄金1977年）和扩展的加权上下文无关语言的有限词（乔姆斯基，Schützenberger 1963年）。在形式文法的理论中，这些加权上下文无关语言，或$ω$ -代数级数，可以表示为混合$ω$ -代数方程组的解和加权$ω$ -下推自动机。在我们的第一个主要结果中，我们证明了（混合）$ω$ -代数系统可以转化为Greibach范式。我们在第二个主要结果中使用Greibach范式证明了简单的$ω$ -复位下推自动机识别所有的$ω$ -代数级数。简单的$ω$ -复位自动机不使用$ε$ -转换，最多只能改变一个符号的堆栈。这些结果将上下文无关语言的基本性质推广到加权上下文无关语言。
2021-10-05 cs.FL
Language Acceptors with a Pushdown: Characterizations and Complexity
University of California, Santa Barbara（加利福尼亚大学圣塔芭芭拉分校）；University of Saskatchewan（萨斯喀彻温大学）
研究有限转向下推自动机及其带逆转有界计数器的变体，用多带NFA刻画并证明其语言在NLOG中，非有限转向情形在DSPACE(log²n)和P中。
2026-06-15 cs.FL
Input-driven automata on well-nested infinite strings: automata-theoretic and topological properties
自20世纪80年代以来，人们一直在研究在嵌套括号串上操作的自动机，称为输入驱动下推自动机和可视下推自动机。它们被Mr. Bagur和Madhusudan扩展到无限字符串的情况（“Visibly Pushdown languages”，STOC 2004）。本文研究了这些自动机的性质的假设下，一个给定的无限字符串总是良好嵌套。这个限制使得一个完整的表征相应的$ω$ -语言的经典$ω$ -正则语言和输入驱动的自动机有限字符串。这种特性导致这些自动机的确定性结果，以及他们的Wadge度的第一个结果。
2020-12-06 cs.FL
Adding Time to Pushdown Automata
在本教程中，我们将通过示例说明如何结合两个经典模型，即下推自动机（PDA）和时间自动机，以获得时间下推自动机（TPDA）。此外，我们描述了如何可达性问题TPDA可以减少到PDA的可达性问题。
2012-12-17 cs.FL cs.LO
Notes on Stack Machines and Quantum Stack Machines
本文通过定义多栈机，展示了推导自动机和确定性有限自动机是其特例，并提出量子推导自动机和量子栈机的简洁定义。
2025-11-21 cs.FL
Minimization of Visibly Pushdown Automata Using Partial Max-SAT
研究了不确定弱层次可视下推自动机的状态空间约简问题。VPA识别上下文无关语言的一个健壮且算法上易于处理的片段，这对于建模程序是自然的。我们定义了一个等价关系，这是足够的语言保持的VPA的解释。我们的定义允许合并具有不同行为的状态，只要它们对可达的等价堆栈显示相同的行为。我们编码存在这样的关系作为一个布尔部分最大可满足性（PMax-SAT）问题，并提出了一个算法，快速找到满意的分配。这些分配是PMax-SAT问题的次优解决方案，但仍然可以导致状态的显着减少。我们将我们的方法集成在基于自动机的软件验证器Ultimate Automizer中，并在软件验证竞赛SV-COMP的基准测试中显示性能改进。
2017-04-18 cs.FL
Certificates for Probabilistic Pushdown Automata via Optimistic Value Iteration
概率下推自动机（probabilitypushdownautomata，pPDA）是离散概率程序的标准模型，它具有过程和递归的特点.在pPDA中，许多定量性质都被刻画为多项式方程组的最小不动点。在本文中，我们研究的问题，证明这些量位于一定的范围内。为此，我们首先描述了多项式系统，承认易于检查的证书验证其最小不动点的界限。其次，我们提出了一个健全的和完整的乐观值迭代算法计算这样的证书。第三，我们将展示如何证书多项式系统可以转移到证书的各种定量pPDA属性。实验表明，我们的算法计算简洁的证书，几个复杂的例子程序，以及随机上下文无关文法与$> 10^4$产生式规则。
2023-02-26 cs.FL
The Triple-Pair Construction for Weighted $ω$-Pushdown Automata
设S是完备星-Ω半环，Sigma是字母表.对于状态集为1的加权Ω-下推自动机P. n，n ≥ 1，证明了在完备半环-半模对（（S<<Sigma*>>）^nxn，（S<<Sigma^omega>>）^n）上存在一个混合代数系统，使得||P||是这个系统的解的一个分量。当基本半环是布尔半环或自然数半环（无穷大增广）时，我们证明了存在一个混合上下文无关文法，||P||.由P构造的混合上下文无关文法是著名的三元组构造的推广，现在称为Ω-下推自动机的三元对构造。
2017-08-22 cs.FL
Binary reachability of timed pushdown automata via quantifier elimination and cyclic order atoms
我们研究了一个扩展了模块和分数时钟约束的时间下推自动机的表达模型。我们表明，二进制可达性关系是有效的混合线性算术与合理的整数排序表示。这包含了类似的可表达性结果，以前已知的有限和下推定时自动机与不定时堆栈。作为关键的技术工具，我们使用量词消去的混合线性算术的一个片段和循环顺序原子，并减少注册下推自动机循环顺序原子。
2018-04-28 cs.FL cs.LO
Input-Driven Pushdown Automata with Translucent Input Letters
本文研究具有半透明输入字母的输入驱动下推自动机，证明非确定性模型在返回与非返回模式下均强于确定性模型，并分析了语言族的布尔封闭性和可判定性问题。
2025-07-21 cs.FL
Serializing the Parallelism in Parallel Communicating Pushdown Automata Systems
Infosys Technologies Limited（印孚瑟斯技术有限公司）
考虑了并行通信下推自动机系统（PCPA），定义了一个称为已知通信的性质，并利用这个性质证明了PCPA的一个变种，称为返回集中式并行通信下推自动机（RCPCPA）的幂与多头下推自动机的幂是等价的.上面的结果提出了一个新的子类返回并行通信下推自动机系统（RPCPA）称为简单RPCPA，我们表明，它可以写为有限的交集的多头下推自动机系统。
2009-07-29 cs.CL cs.DC cs.FL
Edit Distance for Pushdown Automata
两个单词之间的编辑距离$w_1, w_2$是将$w_1$转换为$w_2$所需的最小单词操作数（字母插入、删除和替换）。编辑距离推广到语言$\mathcal{L}_1, \mathcal{L}_2$，其中从$\mathcal{L}_1$到$\mathcal{L}_2$的编辑距离是最小数目$k$，使得对于来自$\mathcal{L}_1$的每个单词，在$\mathcal{L}_2$中存在编辑距离最多为$k$的单词。研究了下推自动机与其子类之间的编辑距离计算问题。计算到下推自动机的编辑距离的问题是不可判定的，在实践中，有趣的问题是计算从下推自动机（实现，递归程序的标准模型）到正则语言（规范）的编辑距离。在这项工作中，我们提出了一个完整的图片的可判定性和复杂性的以下问题：（1）~决定是否，对于一个给定的阈值$k$，编辑距离从下推自动机到有限自动机是最多$k$，和（2）~决定是否编辑距离从下推自动机到有限自动机是有限的。
2017-09-22 cs.FL
Model-Checking of Ordered Multi-Pushdown Automata
我们解决了有序多下推自动机的验证问题：下推自动机的多栈扩展，具有对栈转换的约束，使得弹出只能在第一个非空栈上执行。首先，我们证明了有序多下推自动机的空问题是在2 ETIME。然后，我们证明了，对于一个有序的多下推自动机，一个正则配置集的所有前身的集合是一个有效的可构造正则集。我们利用这一结果来解决全球模型检验，其中包括在计算一个有序的多下推自动机，满足给定的w-正则性质（可表示在线性时间的时间逻辑或线性时间μ演算）的所有配置的集合。作为一个直接的后果，我们得到了一个2 ETIME上界的有序多下推自动机的w-正则性质的模型检验问题（匹配其下限）。
2012-09-19 cs.FL cs.LO
Emptiness of Stack Automata is NEXPTIME-complete: A Correction
可折叠下推系统的饱和算法发表在ICALP 2012上。本文介绍了一类用于识别规则可折叠下推配置集的栈自动机。结果表明，这些自动机形成了一个有效的布尔代数，具有线性时间成员问题，并相当于LICS 2010中出现的另一种自动机表示。也有人声称堆栈自动机的空问题是PSPACE完全的。不幸的是，这种说法是不正确的。我们表明，当被接受的堆栈是可折叠的下推堆栈，而不是ICALP 2012中使用的注释堆栈时，这个问题实际上是NEXPTIME完成的。
2018-05-30 cs.FL
Iterative pushdown automata and hyperbolic contour words
本文给出了迭代下推自动机在双曲平面上无穷多个分片中球和其它两个域的轮廓字上的应用。我们还给出了双曲三维空间的平铺{5，3，4}和双曲四维空间的平铺{5，3，3，4}的类似应用。
2009-07-28 cs.CG cs.FL
Parikh Image of Pushdown Automata
我们比较下推自动机（PDA的短）对其他表示。首先，我们表明，有一个家庭的PDA在一元字母表的$n$状态和$p \geq 2n + 4$堆栈符号，接受一个单一的长字，每一个等价的上下文无关文法需要$Ω(n^2(p-2n-4))$变量。这个家庭表明，经典的算法转换PDA到一个等效的上下文无关文法是最佳的，即使当字母表是一元。此外，我们观察到，语言等价和Parikh等价，它忽略了符号之间的顺序，这个家庭相吻合。我们的结论是，当假设这种较弱的等价性，转换算法也是最佳的。其次，Parikh定理激发了PDA与有限状态自动机的比较。特别是，同一个家庭的一元PDA给出了一个下界的状态数的每一个帕里克等价的有限状态自动机。最后，我们研究的情况下，一元确定性PDA。我们展示了一个新的建设转换成一个等价的上下文无关文法，达到最佳已知的界限一元确定性PDA。
2017-06-26 cs.FL
Complexity Results on Register Pushdown Automata
寄存器下推自动机（RPDA）是经典下推自动机的一种扩展，它以一种受限制的方式处理数据值。RPDA作为一种用于具有数据值的结构化文档的查询语言模型而引起人们的注意。RPDA的成员和空性问题是EXPTIME完全的。本文证明了对于非减和增长的RPDA，成员问题分别成为PSPACE-完全和NP-完全，而空问题对于这些子类仍然是EXPTIME-完全的。
2019-10-23 cs.CC cs.FL
Unambiguous and Co-Nondeterministic Computations of Finite Automata and Pushdown Automata Families and the Effects of Multiple Counters
本文研究了有限自动机和推导自动机在多计数器操作下的无歧义和共非确定性计算行为，并探讨了其对复杂度类的影响。
2025-12-15 cs.CC cs.FL
Equivalence of pushdown automata via first-order grammars
给出了一阶文法互模拟等价的可判定性证明。它是Sénizergues（1998，2005）的一个结果的另一种证明，该结果包含了他对确定性下推自动机的著名可判定性问题的肯定解。所提出的证明是概念上更简单，一个特别的新颖性是，它不是作为两个半决策程序，但它提供了一个明确的算法，可能是服从复杂性分析。
2020-08-17 cs.FL cs.LO
Reachability Problem for Weak Multi-Pushdown Automata
本文研究了多下推自动机的一个受限子类的可达性分析。我们假设自动机的控制状态是偏序的，并且自动机的所有转换都是相对于顺序向下的。我们证明了可达性问题的可判定性和向后可达集的可计算性。作为主要的贡献，我们确定相关的子类的可达性问题成为NP完全。这与无通信向量加法系统（无状态多下推自动机的特殊情况）的相同问题的复杂性相匹配。
2013-09-20 cs.FL cs.LO
On the Expressive Power of Higher-Order Pushdown Systems
证明二阶可折叠下推自动机可识别任何阶无折叠高阶下推自动机无法识别的语言，并给出泵引理。
2020-08-19 cs.FL
Invisible pushdown languages
上下文无关语言允许人们用层次结构来表达数据，但代价是失去了由词上的有限自动机识别的语言的一些有用特性。然而，可以通过使树的结构可见来恢复其中的一些属性，例如通过可见的下推语言或树上的有限自动机来完成。在本文中，我们表明，这种方法给出的结构仍然是不可见的，当它被一个有限自动机（字）读取。特别是，我们表明，分离与正则语言是不可判定的明显下推语言，就像它是不可判定的一般上下文无关的语言。
2015-11-01 cs.FL
Exact descriptional complexity of determinization of input-driven pushdown automata
本文精确刻画固定字母表上 NIDPDA 确定化的描述复杂度，给出状态数与栈符号数的最坏情形精确界，并以见证自动机证明。
2024-04-16 cs.FL
Bisimilarity of Probabilistic Pushdown Automata
研究了概率下推自动机及其子类的双相似性问题。我们的定义pPDA允许概率和非确定性的分支，概括了下推自动机的经典概念（没有ε-转换）。我们的第一个贡献是一个一般的建设，减少检查的概率转换系统的双相似性检查的非确定性转换系统。这种构造直接产生pPDA的双相似性的可判定性，以及概率基本过程代数的子类上的双相似性问题的基本上界，即，单态pPDA。我们进一步表明，通过仔细的分析，一般的减少可以用来证明一个EXPTIME上界的概率可见下推自动机的双相似性。这里我们还提供了一个匹配的下限，建立EXPTIME-完全性。最后，我们证明了概率单计数器自动机（pPDA的另一个子类）的判定双相似性是PSPACE完全的。在这里，我们使用一个更专门的参数来获得最佳的复杂度界限。
2012-10-08 cs.FL cs.LO
Two-Way Visibly Pushdown Automata and Transducers
自动机逻辑连接是正则语言理论的支柱。这样的连接是很难获得的换能器，但最近已经获得了重要的结果字到字的转换，表明以下三种模型是等效的：确定性双向换能器，一元二阶（MSO）换能器，和确定性单向自动机配备了有限数量的寄存器。嵌套词是具有嵌套结构的词，允许将未排名的树建模为它们的深度优先搜索线性化。在本文中，我们考虑从嵌套的单词到单词的转换，特别是允许产生未排名的树，如果输出的单词有一个嵌套结构。可见下推换能器的模型允许描述这样的变换，并且我们提出了具有双向移动的该模型的简单确定性扩展，其具有以下性质：i）它是简单的计算模型，其自然具有良好的评估复杂性; ii）它是表达性的：它包含嵌套的词到词的MSO转换器，并且使用简单的句法限制来恢复MSO转换器的精确表达; iii）它具有良好的算法/闭合特性：该模型在具有明确的单向字母到字母转换器的组合下是闭合的，该转换器在常规环视下给出闭合，并且具有可判定的等价问题。
2016-06-01 cs.FL
Decision Problems for Deterministic Pushdown Automata on Infinite Words
本文调查了DPDA在无限词上的一些可判定性结果（Omega-DPDA）。我们总结了最近的一些结果的可判定性的正则性和等价性问题的类弱omega-DPDA。此外，我们提出了一些新的结果的奇偶指数问题的omega-DPDA。对于奇偶校验条件的规范，omega-DPDA的状态被分配优先级（自然数），并且如果在运行期间无限频繁出现的最高优先级是偶数，则运行是接受的。基本的简化问题是，是否可以确定接受给定Omega-DPDA语言所需的最小优先级数量。我们提供了一些决定性的结果，这个问题的变化，某些类别的欧米茄-DPDA。
2014-05-22 cs.FL
Quantum Pushdown Automata
量子有限自动机和量子下推自动机（QPA）是由C.摩尔和J. P.克拉奇菲尔德。本文利用Kondacs和Watrous的量子有限自动机的定义，以一种非等价的方式引入了QPA的概念，包括么正性准则。证明了QPA的么正性判据与量子图灵机的么正性判据不等价。我们证明了QPA可以识别每一种常规语言。最后，我们给出了一些可以被QPA识别、但不能被确定性下推自动机识别的简单语言。
2001-02-09 cs.CC cs.FL quant-ph
Bounded-oscillation Pushdown Automata
我们提出了一个欠近似上下文无关的语言过滤出运行的底层下推自动机取决于堆栈高度如何随着时间的推移而演变。特别是，我们为每个运行分配一个数字，量化堆栈沿运行的振荡行为。我们研究的语言接受下推自动机限制k-振荡运行。我们将下推自动机上的振荡与上下文无关文法上的对应限制联系起来。我们还提供了一种方法来过滤所有的，但从一个给定的PDA的k振荡运行通过注释堆栈符号的振荡信息。最后，我们研究了所定义的语言类的闭包性质和k-空问题的复杂性，给定一个下推自动机P和k>= 0，P是否有k-振荡游程。我们表明，当k不是输入的一部分，k-空性问题是NLOGSPACE-完全的。
2016-09-14 cs.CC cs.FL
Simulation of Two-Way Pushdown Automata Revisited
重新讨论了Cook和Jones构造的2路确定下推自动机（2DPDA）的线性时间模拟。根据Jones的基于语义的方法，给出了一个解释器，当扩展随机存取存储器时，执行2DPDA的线性时间模拟。递归解释器在没有原始构造的转储列表的情况下工作，这使得Cook对指数时间自动机的线性时间模拟的洞察更加直观，复杂性论证更加清晰。模拟，然后扩展到2路非确定性下推自动机（2NPDA），以提供一个上下文无关的语言的实时识别。运行最终构造所需的时间取决于非确定性的程度。实现多项式时间模拟的关键机制是通过记忆化共享计算。
2013-09-20 cs.FL cs.PL
Thinking outside the box is useless NFA = FNFA
本文针对任意维度图像的非确定性图像行走自动机，证明了允许跳出图像的自动机（NFA）与不允许的自动机（FNFA）能力等价，解决了长期存在的开放性问题。
2026-08-17 cs.FL
Parameterizations of Logarithmic-Space Reductions, Stack-State Complexity of Nonuniform Families of Pushdown Automata, and a Road to the LOGCFL$\subseteq$LOGDCFL/poly Question
复杂度类LOGCFL（分别为，LOGDCFL）由所有可以多对一还原为上下文无关的语言组成（分别是，确定性上下文无关）语言。这些复杂性类已经在并行计算方面研究了五十多年，因为它们位于Nick的类$\mathrm{NC}^1$和$\mathrm{NC}^2$之间。相比之下，非均匀有限自动机族的状态复杂性在20世纪70年代首次讨论，最近在各种有限自动机族中得到了广泛的研究。我们将这个旧主题扩展到堆栈状态复杂性（即，内部状态的总数加上同时可推堆栈符号序列）的各种下推自动机的非均匀族。我们引入合理的“参数化”的LOGCFL和LOGDCFL和应用它们作为一个技术工具，建立一个密切的联系之间的LOGCFL $\subseteq$ LOGDCFL/聚问题和多项式的非一致族的双向下推自动机的堆栈状态复杂性。我们还讨论了多项式大小的单向下推自动机的精确计算复杂性。
2021-08-29 cs.CC cs.FL
Reachability relations of timed pushdown automata
时间下推自动机（TPDA）是一种将递归与时间约束逻辑相结合的表达形式。我们证明了TPDA的可达性关系可以用线性算术表示，这是一种丰富的逻辑，推广了Presburger算术和有理算术。的主要技术成分是一个新的量词消去结果的时钟约束（用于简化TPDA转换的语法），使用时钟差关系来表达的分数时钟值的可达性关系，和应用帕里克定理重建的积分时钟值。
2020-12-30 cs.FL cs.LO
Pushdown automata, lambda-graph systems and C*-algebras
一个$λ$ -图系统是一个带有某种附加结构的标号Bratteli图，它表示一个子移位并产生一个$C^*$ -代数.本文从下推自动机出发构造了一个$λ$ -图系统，使得该自动机所接受的语言与$λ$ -图系统所给出的子移位的可接受词的语言一致.给出了接受Markov-Dyck移位和sofic-Dyck移位语言的下推自动机的$λ$ -图系统。
2014-07-26 cs.FL math.DS math.OA
Higher-Order Recursion Schemes and Collapsible Pushdown Automata: Logical Properties
本文研究一类非常一般的无限秩树的逻辑性质，即由高阶递归方案生成的无限秩树。我们考虑，对于一元二阶逻辑和模态μ演算，三个主要问题：模型检查，逻辑反射（又名全局模型检查，要求公式成立的元素集的有限描述）和选择（要求，如果存在的话，要求具有二阶自由变量的MSO公式成立的元素集的有限描述）。对于每一个问题，我们都提供了有效的解决方案。这是由于高阶递归方案和可折叠下推自动机之间的已知连接，并在以前的工作有关奇偶校验游戏上的过渡图的可折叠下推自动机。
2021-03-02 cs.FL cs.LO
A Tighter Bound for the Determinization of Visibly Pushdown Automata
可视下推自动机（VPA）是下推自动机的一个子类，它的堆栈行为完全由输入符号按照输入字母表的固定划分来决定。自其引入以来，VPA已被证明在各种情况下是有用的，例如，作为验证的规范形式主义和处理XML流的自动机模型。然而，由于复杂性高，基于VPA框架的形式化验证的实现是一个挑战。在本文中，我们考虑的问题，实现基于VPA的模型检验算法。为此，我们首先提出了一个改进的上限确定VPA。接下来，我们提出简单的动态算法来检查该自动机类的普适性和包含问题。然后，我们在一个原型工具中实现了所提出的算法。最后，我们对随机生成的VPA进行了实验。实验结果表明，所提出的算法是相当快的比标准的。
2009-11-17 cs.FL cs.LO
Fast zone-based algorithms for reachability in pushdown timed automata
由于时间自动机的多功能性，大量的工作已经发展到考虑时间自动机的扩展。一个已经引起很多兴趣的扩展是具有可能无界堆栈的时间自动机，也称为下推时间自动机（PDTA）模型。虽然不同的算法已经给出了这个模型的不同变体的可达性，这些结果中的大多数是纯理论的，并没有产生有效的实现。其中一个主要原因是这些算法（以及现有的实现）都没有使用所谓的基于区域的抽象，而是依赖于区域抽象或其他方法，这些方法很难实现。在本文中，我们表明，一个天真的扩展的区域为基础的可达性算法的控制状态可达性问题的时间自动机是不健全的堆栈的存在。为了更好地理解这一点，我们给出了一个基于归纳规则的时间自动机的区域可达性算法。这个替代视图允许我们分析和调整规则，使其也适用于下推时间自动机。我们得到了第一个基于区域的算法PDTA是终止，健全和完整的。我们实现了我们的算法在工具中的Tendash和进行实验，以显示其有效性，从而为更实用的方法来验证下推定时系统的方式。
2021-07-19 cs.FL cs.LO
Note on Undecidability of Bisimilarity for Second-Order Pushdown Processes
Broadbent和Göller（FSTTCS 2012）证明了无ε二阶下推自动机生成的过程的互模拟等价性的不可判定性。我们添加了一些关于所使用的证明技术的注释，称为Defender's forcing，以及具有ε转换的一阶下推自动机的相关不可判定性证明（Jančar and Srba，JACM 2008）。
2013-03-04 cs.FL cs.LO
Revisiting Underapproximate Reachability for Multipushdown Systems
具有多个递归线程的布尔程序可以被捕获为具有多个堆栈的下推自动机。这个模型是图灵完备的，因此，人们通常对分析仍然捕获有用行为的受限类感兴趣。在本文中，我们提出了一类新的下有界逼近的多下推系统，其中包括大多数现有的类。我们开发了一个有效的算法来解决下近似可达性问题，这是基于高效的不动点计算。我们实现它在我们的工具BHIM，并说明其适用性，通过生成一组相关的基准和检查其性能。作为额外的收获，BHIM解决了下推自动机中的二进制可达性问题。为了显示我们的方法的多功能性，我们然后扩展我们的算法的定时设置，并提供了第一个实现，可以处理定时多下推自动机与封闭的警卫。
2020-05-05 cs.FL
