A Quantum Finite Automata Approach to Modeling the Chemical Reactions
近年来,人们对模型的兴趣已经从分子水平显著增加到原子和量子尺度。计算化学领域在设计计算模型方面发挥着重要作用,这些模型用于从原子和分子到工业规模过程的系统的操作和模拟。它受到计算能力和算法效率的巨大增长的影响。用经典自动机理论描述化学反应的热力学过程对计算机科学产生了巨大的影响。用量子计算模型研究化学信息处理是一个自然的目标。在本文中,我们使用双向量子有限自动机模拟化学反应,这些反应在线性时间内停止。此外,经典的下推自动机可以被设计用于具有多个堆栈的这种化学反应。已经证明,通过结合化学接受/拒绝签名和量子自动机模型,可以增加计算的通用性。
2020-07-08 cs.CC cs.FL quant-ph
Potential of quantum finite automata with exact acceptance
精确量子信息处理的潜力是一个有趣、重要和有趣的问题。例如,人们认为量子工具可以提供显着的,即大于多项式,仅在精确量子计算的情况下,或主要是对于具有非常特殊结构的问题。我们将证明情况并非如此。在本文中,量子有限自动机产生的结果不仅具有(高)概率,但与确定性(所谓的确切)的潜力进行了探讨的背景下,他们的使用解决承诺的问题,并相对于自动机的大小。它示出,为解决特定类别的$\{A^n\}_{n=1}^{\infty}$的承诺问题,即使那些没有一些非常特殊的结构,简洁的确切的量子有限自动机正在考虑中,相对于(基础)状态的数量,可以是非常小的(和常数),但它的增长成正比于$n$的情况下,确定性有限自动机(DFA)的相同的权力使用。这里也证明了这种情况下,组件语言的承诺问题可解决的DFA是非正规的。该方法可用于寻找更精确的量子有限自动机或求解其它Promise问题的量子算法。
2014-11-25 cs.CC cs.FL quant-ph
One-Way Reversible and Quantum Finite Automata with Advice
我们研究的可逆和量子计算的特征存在的补充外部信息,称为咨询。特别是,我们提出了一个简单的,代数表征的语言认可的单向可逆有限自动机增强确定性的意见。通过进一步的详细论证,我们证明了一个类似的,但稍弱的结果有界错误的单向量子有限自动机的意见。这些特性的直接应用,如果得到适当选择的建议的帮助,就会导致不同语系之间的包容和分离。我们进一步证明了随机化建议和量子建议在单向量子有限自动机上的能力和局限性。
2014-10-11 cs.CC cs.FL quant-ph
Quantum Finite Automata and Probabilistic Reversible Automata: R-trivial Idempotent Languages
本文研究了基于量子有限自动机(QFA)和概率可逆自动机(DH-PRA)模型的R-平凡幂等(R1)语言识别问题。我们引入双随机QFA(MM-BQFA),一个模型,它推广了Nayak的增强QFA和DH-PRA。我们应用代数自动机理论和线性不等式系统的工具,给出了所有这些模型所识别的R1语言的完整表征。我们还发现,迄今为止已知的“禁止结构”并不包括所有的语言,不能识别的措施,许多QFA。
2011-06-13 cs.FL quant-ph
Multitape automata and finite state transducers with lexicographic weights
有限状态转换器,多带自动机和加权自动机有很多共同点。通过研究它们的普遍基础,人们可以发现对所有这些的一些新见解。本文的主要结果是引入了字典式有限状态变换器,它可以看作是多带自动机和加权变换器之间的中间模型。它们最显著的优点是等价的,但往往比最小的不确定自动机指数更小。词典式转换器是从艾伦伯格的代数自动机方法和所罗门诺夫的先验概率处理中获得灵感而发现的。因此,在介绍字典式换能器之前,对这些主题进行了快速而简洁的调查。
2020-09-22 cs.CC cs.FL
Unambiguous and Co-Nondeterministic Computations of Finite Automata and Pushdown Automata Families and the Effects of Multiple Counters
Faculty of Engineering, University of Fukui(福井大学工学部)
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
Multi-Head Finite Automata: Characterizations, Concepts and Open Problems
多头有限自动机在Rabin,1964和Rosenberg,1966中被引入。从那时起,大量文献的计算和计算复杂性问题的多头有限自动机记录这些设备的重要性已经开发。虽然多头有限自动机是一个简单的概念,但它们的计算行为可能已经非常复杂,并在这些设备上导致不可判定甚至不可半判定的问题,例如空性,有限性,普遍性,等价性,这些强否定结果引发了对多头有限自动机子类和替代刻画的研究,以更好地理解非-递归权衡,因此,可判定和不可判定问题之间的边界。在本文中,我们游览了这一文献的一个片段。
2009-06-17 cs.CC cs.FL
Characterization and Complexity Results on Jumping Finite Automata
在跳跃有限自动机中,输入头可以在读取和消费符号之后跳到剩余输入内的任意位置。我们描述了相应的语言类的特殊洗牌表达式和调查其他等价的概念,从现有的文献。此外,我们提出了几个结果有关的计算硬度和算法的解析和其他基本任务的跳跃有限自动机。
2015-12-01 cs.CC cs.FL
Watson-Crick Quantum Finite Automata
1-量子有限自动机本质上是确定性的、可逆的,这大大降低了它的可接受性。实际上,单向量子有限自动机所接受的语言集是正则语言的一个真子集。本文用DNA双链代替单向量子有限自动机的磁带头,并命名为Watson-Crick量子有限自动机。沃森-克里克自动机的非内射互补关系在量子模型中引入了非确定性。我们表明,这种非确定性的引入增加了1路量子有限自动机的计算能力显着。我们证明了Watson-Crick量子有限自动机可以接受所有的正则语言,也可以接受某些不被任何多头确定性有限自动机接受的语言。利用量子有限自动机的叠加性质,证明了Watson-Crick量子有限自动机接受语言L=ww,其中w属于{a,b}*.
2015-12-09 cs.FL
On the state complexity of semi-quantum finite automata
关于量子有限自动机的一些最有趣和最重要的结果表明,它们可以识别某些语言(少得多)的资源比相应的经典有限自动机\cite{Amb98,Amb09,AmYa11,Ber05,Fre09,Mer00,Mer01,Mer02,Yak10,ZhgQiu112,Zhg12}。本文给出了这类结果中的三个结果,它们在某种意义上比其它结果更强,因为(a)它们处理的是具有极小量子性的量子自动机模型(所谓的半量子单向和双向自动机,只有一个量子比特的记忆);(b)差异,即使与概率经典自动机相比,也比预期的要大;(c)在一种情况下证明了所需的经典基态和量子基态的数量之间的权衡,以及(d)语言(或承诺问题),用于显示主要结果是非常简单的,经常探索的自动机理论或通信复杂性,看起来几乎没有什么可以利用的结构。
2014-01-28 cs.FL quant-ph
Lower bounds on the size of semi-quantum finite automata
在文献中,存在几个有趣的混合模型的有限自动机,既有量子和经典的状态。我们称之为半量子自动机。在本文中,我们比较了这些模型的预测能力与DFA。具体来说,我们提出了一个统一的方法,给出了一个下界的大小现有的三个主要模型的半量子自动机,这个界表明,半量子自动机可以在最多指数更简洁比DFA。与最近的工作(比安奇,Mereghetti,Palano,理论计算。科学,551(2014),102-115),我们的方法显示出以下两个优点:(i)我们的方法更简洁;以及(ii)我们的方法是通用的,因为它适用于半量子自动机的三个现有的主要模型,而不是仅适用于特定的模型。
2015-10-03 cs.FL quant-ph
Generalized Circular One-Way Jumping Finite Automata
单向跳跃有限自动机是H。千原等该模型是跳跃有限自动机模型的一个限制版本。单向跳跃有限自动机在删除输入的一个字母后改变其状态,只向一个方向跳跃。允许状态删除子字而不是字母,我们定义了一个新的模型广义循环单向跳跃有限自动机。这些自动机以循环的方式对输入进行工作。与单向跳有限自动机类似,广义循环单向跳有限自动机也是单向跳。我们表明,这个新定义的模型是强大的单向跳跃有限自动机。我们定义新的变种(右和左)的模型广义循环单向跳跃有限自动机,并比较它们。我们还比较了新定义的模型与Chomsky层次。最后,我们探讨了模型的闭包性质。
2021-06-05 cs.FL
On the Existence of Universal Finite or Pushdown Automata
我们调查(不)-存在的通用自动机的某些类别的自动机,如有限自动机和下推自动机,特别是表示和编码功能的影响。另一种方法,使用过渡系统,也提出。
2012-07-31 cs.FL
Parallel communicating one-way reversible finite automata system
本文讨论了以单向可逆有限自动机为构件的并行通信有限自动机系统的计算能力。我们表明,不像多头单向可逆有限自动机模型(我们仍然不确定它是否接受所有的正则语言)并行通信单向可逆有限自动机系统可以接受所有的正则语言。此外,对于每一个多头单向可逆有限自动机,都存在一个并行通信的单向可逆有限自动机系统,它接受相同的语言。我们还做了一个有趣的观察,虽然系统的组件是可逆的系统作为一个整体是不可逆的。在此基础上,我们推测并行通信的单向可逆有限自动机系统可以接受多头单向可逆有限自动机所不接受的语言。
2019-03-15 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
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
Quantum finite automata: survey, status and research directions
量子计算涉及基于量子力学原理的计算机技术,在量子层面上执行操作。量子计算模型使得分析计算所需的资源成为可能。量子自动机可以分为:量子有限自动机、量子顺序机、量子下推自动机、量子图灵机和正交模格值自动机。这些模型对于确定各种计算特征的表达能力和边界是有用的。鉴于量子计算理论研究的现状,对文献进行系统的回顾似乎是及时的。本文试图提供一个全面和系统的分析量子有限自动机模型,量子有限自动机模型与密度算子和量子有限自动机模型与经典状态,交互式证明系统,量子通信复杂性和查询复杂性的文献中描述的。量子有限自动机相关论文的统计显示和开放的问题确定为更先进的研究。量子自动机理论的研究现状可以分为几类。本文的研究工作也着重介绍了量子自动机模型的前人研究、现状和未来发展方向。
2019-01-23 cs.FL
Minimisation of Deterministic Parity and Buchi Automata and Relative Minimisation of Deterministic Finite Automata
在这份报告中,我们研究的问题,最小化确定性自动机在有限和无限的话。确定性有限自动机是识别正则语言的最简单的工具,而确定性Buchi、Co-Buchi和奇偶自动机在识别ω-正则语言中也起着类似的作用。虽然众所周知,确定性有限和弱自动机的最小化是便宜的,但最小化确定性Buchi和奇偶自动机的复杂性仍然是一个公开的挑战。我们建立了这些问题的NP-完全性。本报告的第二个贡献是引进放松最小化的确定性有限自动机。像超最小化一样,放松最小化允许自动机语言的一些变化:我们寻求一个最小的自动机,当用作监视器时,在系统的任何运行中只提供有限次数的错误答案。我们认为,最小化的有限自动机,超最小化,放松最小化,最小化的确定性Buchi(或Co-Buchi)自动机的操作减少功率增加,自动机上的相应的等价关系从左到右变得粗糙。当我们允许语言中的微小变化时,从有限自动机的角度来看,放松最小化可以被认为是比超最小化更强大的最小化技术。从Buchi自动机和Co-Buchi自动机的角度,我们得到了一个廉价的算法,状态空间约简,也被证明是有益的,进一步的启发式或穷举状态空间约简放在它上面。
2011-03-14 cs.FL
On the Simulation Cost of Quantum Finite Automata
Zhejiang University(浙江大学)
本文通过严格截断点确定量子优势的自然量化度量,推导出两种模型的精确模拟定律,揭示了有限自动机量子优势的清晰层级。
2026-05-11 cs.FL quant-ph
Power of Counting by Nonuniform Families of Polynomial-Size Finite Automata
Faculty of Engineering, University of Fukui(福井大学工学部)
本文针对多项式规模有限自动机非均匀族的计数能力展开研究,拓展研究范围至相关计数、间隙函数族及对应承诺问题族,在无未证明假设下证明了多类复杂度类的分离与坍缩,并分析了其与多项式栈规模下推自动机族的关联。
2025-10-13 cs.CC cs.FL
Weighted finite automata with output
在本文中,我们证明了等价的顺序,Mealy-type和Moore-type加权有限自动机的输出,相对于各种语义,这里定义的。
2014-10-09 cs.FL
Multi-head Watson-Crick quantum finite automata
Watson-Crick量子有限自动机是Ganguly等人结合DNA和量子自动机的性质提出的。在本文中,我们介绍了一个多头版本的上述自动机。我们进一步表明,多头变种是计算上更强大的单向多头可逆有限自动机。事实上,我们还表明,多头变体接受的语言是不接受任何单向多头确定性有限自动机。
2020-04-20 cs.FL
On Basic Properties of Jumping Finite Automata
我们完成了对跳跃有限自动机的初步研究,这是在Meduna和Zemek \citep{athMED1}的前一篇文章中开始的。解决了关于基本闭包性质的公开问题。此外,还修正了文中的错误结果.最后,我们指出跳跃有限自动机与文献中研究的其他一些模型之间的重要联系。
2015-12-02 cs.FL
Quantum Finite Automata and Quiver Algebras
Boston University(波士顿大学)
本文将[JL21]和[JL22]的思想和结果应用于量子有限自动机。我们重新制定量子有限自动机与多次测量使用代数概念的近环。这给出了对量子计算和深度学习的统一理解。当近环来自一个矩阵时,我们有一个很好的计算机器的模空间,其度量可以通过梯度下降来优化。
2022-04-19 cs.FL cs.LG math.AG
From Finite-Valued Nondeterministic Transducers to Deterministic Two-Tape Automata
P是否等于NP的问题围绕着主动生产和仅仅由图灵机验证之间的差异。在本文中,我们研究有限换能器和自动机的类似问题。每个非确定性有限转换器都定义了一个二元关系,将每个输入字与转换器可以在给定输入上成功产生的所有输出字相关联。双值转换器是那些在输出单词的数量上存在有限上限的转换器,该关系与每个输入单词相关联。我们的特点有限值,功能,和明确的不确定性换能器的关系可以通过一个确定性的两个磁带自动机验证,展示如何构建这样的自动机,如果存在的,并证明该标准的不可判定性。
2021-04-30 cs.CC cs.FL
Unambiguity and Fewness for Nonuniform Families of Polynomial-Size Nondeterministic Finite Automata
University of Fukui(福井大学)
本文研究非均匀多项式规模非确定性有限自动机族的无歧义性与少数性变体,证明单向变体计算能力不同,且双向时非确定性与无歧义族等价。
2023-11-16 cs.CC cs.CL cs.FL
Real-Time Vector Automata
我们研究的计算能力的实时的【形】有限自动机,已增加了一个向量的维数k,并编程乘以这个向量在每一步由一个适当选择的$k \times k$矩阵。在任何时候都只能测试向量的一个条目是否等于1。类的语言识别确定性,非确定性,和“盲”的版本,这些机器进行了研究和相互比较,以及相关的类多计数器自动机,自动机与乘法,和广义有限自动机。
2013-03-25 cs.CC cs.FL
RNA-2QCFA: Evolving Two-way Quantum Finite Automata with Classical States for RNA Secondary Structures
Chitkara University Institute of Engineering & Technology, Chitkara University(奇塔卡拉大学工程与技术学院);Peng Cheng Laboratory(鹏城实验室)
近年来,数学方法和计算机科学的应用在生物化学和生物学家中得到了广泛的应用。计算和数学方法在脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结构建模方面具有巨大的潜力。使用自动机理论对DNA和RNA二级结构进行建模在计算机科学领域产生了重大影响。利用量子计算模型来模拟RNA二级生物分子结构是一个自然的目标。经典态双向量子有限自动机在语言识别中比双向概率有限自动机更有优势。本文的主要目的是利用具有经典态的双向量子有限自动机对核糖核酸序列进行模拟、建模和分析。
2020-07-13 cs.CL cs.FL quant-ph
Generalized Linear One-Way Jumping Finite Automata
H。千原等该模型是跳跃有限自动机模型的一个限制版本。这些自动机逐个符号地读取输入,并且只向一个方向跳跃。广义线性单向跳跃有限自动机在删除输入串的子串后进行跳跃,然后改变其状态。这些自动机只能在输入字符串上从左到右或从右到左的一个方向上进行跳跃序列。我们表明,新定义的模型是强大的比原来的对应。定义并比较了广义右线性单向跳有限自动机和广义左线性单向跳有限自动机。我们还比较了新定义的模型与Chomsky层次。最后,我们探讨了模型的闭包性质。
2021-06-05 cs.FL
Exact generation of acyclic deterministic finite automata
给出了k个符号的字母表上n个状态的非循环确定有限自动机(Adfa)的规范表示。利用这个范式,我们提出了一个回溯算法的精确生成的Adfas。该算法是一个非平凡的适应算法的精确生成的最小非循环确定性有限自动机,提出了由Almeida等人。
2009-08-23 cs.FL
Extended finite automata and decision problems for matrix semigroups
我们把矩阵群和扩展有限自动机的子群成员和恒等式问题联系起来。我们提供了另一种证明的可判定性的子群成员问题的$ 2 \times 2 $整数矩阵。证明了$ 4 \times 4 $整数矩阵半群上的扩展有限自动机的空性问题是不可判定的。证明了扩展有限自动机论域问题的可判定性是子群成员和恒等式问题可判定性的充分条件。
2018-07-15 cs.FL
Finite Automata Intersection Non-Emptiness: Parameterized Complexity Revisited
DFA-交集-非空性问题询问给定数量的确定性自动机是否接受一个公共词。一般来说,这个问题是PSPACE完全的。在这里,我们研究这个问题的交换自动机和自动机识别稀疏语言的子类。我们表明,在这两种情况下DFA-相交-非空是NP和参数化类$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
New Results on Vector and Homing Vector Automata
通过对向量自动机和归巢向量自动机的研究,我们给出了有限自动机的几个新的结果和各种扩张之间的联系。我们表明,归巢向量自动机优于扩展有限自动机时,都定义在$ 2 \times 2 $整数矩阵。我们研究了向量自动机的字符串分离问题,证明了具有有理项的广义有限自动机可以仅使用两个状态来分离任何一对字符串。研究了无状态归巢向量自动机,证明了一种语言可以被无状态盲确定性的带乘法的有限自动机实时版本识别当且仅当它是可交换的,并且它的Parikh像是线性齐次丢番图方程组的非负整数解的集合.
2019-05-28 cs.FL
Simulations and Antichains for Efficient Handling of Finite Automata
本论文的重点是有限自动机技术及其在实践中的应用,主要重点是非确定树自动机。这涉及的技术,即大小减少和语言包含测试,这是两个问题,是至关重要的许多应用程序的树自动机。对于树自动机的大小减少,我们适应模拟商技术,是有限字自动机。我们给出了有效的算法计算树自动机模拟,我们还介绍了一种新的关系,从树自动机向下和向上的模拟相结合,这是非常适合于concluenting。组合原理也适用于词自动机。然后,我们概括了所谓的反链的普遍性和语言包含检查技术最初开发的有限字自动机的树自动机。随后,我们改进了字和树自动机的反链技术,将其与基于模拟的包含检查技术相结合,显着提高了反链方法的效率。然后,我们将展示如何减少和包含检查方法改进的方法,抽象的规则树模型检验,该方法是最初的动机开始工作的树自动机。减少和语言包含方法都是基于相对简单和一般的原则,可以进一步扩展到其他类型的自动机和相关的形式主义。一个例子是我们的适应交替Büchi自动机,这导致在一个有效的交替自动机大小减少技术的减少方法。
2017-06-10 cs.FL
Simplifying Nondeterministic Finite Cover Automata
确定性有限覆盖自动机(DFCA)的概念是在WIA '98上提出的,作为一种比确定性有限自动机(DFA)更紧凑的有限语言表示。在某些表示有限语言的情况下,非确定性有限自动机(NFA)可以显着减少使用的状态数。使用覆盖语言和非确定性的有限语言表示的简洁性的组合力量已经被提出,但从未系统地研究过。在本文中,非确定性有限覆盖自动机(NFCA)和l-非确定性有限覆盖自动机(l-NFCA),我们表明,最小化可以作为最小化NFA正则语言,即使在NFCA使用一元字母的情况下,困难。此外,我们展示了如何调整用于减少或最小化NFA/DFCA/I-DFCA的大小的方法,以简化NFCA/I-NFCA。
2014-05-22 cs.FL
Hexagonal Picture Scanning Automata
本文提出并分析了两种在六边形网格上运行的新型有限自动机,建立了其理论基础与计算性质,并研究了其定义语言族的关系,扩展了二维自动机理论。
2025-08-11 cs.FL
Undecidability and Finite Automata
利用一个新的重写问题,我们证明了关于有限自动机的几个自然判定问题是不可判定的(即,递归不可解)。与此相反,我们还证明了三个相关的问题是可判定的。我们应用一个结果证明了一个相关的问题的不确定性的k-自动集的有理数。
2017-02-27 cs.FL
Answers to Questions Formulated in the Paper "On States Observability in Deterministic Finite Automata"
本文回答了A. Mateescu和Gh.潘具体地说,它表明,对于所有的k >= 2,家庭的正则语言可接受的确定性有限自动机不超过k个半可观察的状态,表示为Tk,是反AFL的,和家庭T1不同的封闭性下Kleene +。
2009-05-26 cs.FL
Input-Erasing Two-Way Finite Automata
本文提出了输入擦除双向有限自动机模型,证明其恰好定义线性语言族且严格强于原始模型,并探讨了多种限制对其接受能力及语言族关系的影响。
2025-04-02 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
Query Learning Algorithm for Residual Symbolic Finite Automata
Tohoku University(东北大学)
提出了一种基于剩余符号有限自动机的查询学习算法。符号有限自动机(SFA)是有限自动机,其转换由布尔代数上的谓词标记,其中引导同一转换的大量字符可以由单个谓词表示。剩余有限自动机(RFAs)是一类特殊的非确定有限自动机,它比最小确定有限自动机小,并且具有良好的学习算法性质。RSFA具有SFA和RFA的属性,并且可以比接受相同语言的RFA和确定性SFA具有更简洁的转换表示和更少的状态。我们的算法的实现有效地学习RSFA在一个巨大的字母表,并优于现有的学习算法确定性SFAs。结果还表明,非确定性在效率上的好处甚至比非符号自动机更大。
2019-09-17 cs.FL cs.LG
From Finite Automata to Regular Expressions and Back--A Summary on Descriptional Complexity
有限自动机和正则表达式的等价性可以追溯到1956年Kleene关于神经网络和有限自动机中的事件的开创性论文。在本文中,我们参观了一个片段的文献和总结结果的上限和下限的有限自动机转换为正则表达式,反之亦然。我们还简要地回顾了已知的边界上去除自发跃迁(ε-跃迁)的非无干扰的非确定性设备。此外,我们报告最近的结果的平均情况下的复杂性边界的转换正则表达式有限自动机和全新的发展的状态消除算法,转换有限自动机正则表达式。
2014-05-22 cs.DM cs.FL
On the Complexity of Flanked Finite State Automata
我们定义了一个新的子类的前缀封闭的语言称为侧翼有限自动机(FFA)的非确定性有限自动机。我们发现,这个类享有良好的复杂性,同时保持简洁的非确定性自动机。特别是,我们表明,FFA的普遍性问题是在线性时间和语言包含可以检查在多项式时间。FFA的一个有用的应用是提供一种有效的方法来计算正则语言的商和包含,而不需要使用幂集构造。这些操作是几种验证算法的构建块。
2015-09-22 cs.FL
On the Representation of Finite Automata
我们给出了一个唯一的字符串表示,同构,初始连接的确定性有限自动机(ICDFAs)的n个国家在一个字母表的k个符号。我们将展示如何为每个n和k生成所有这些字符串,以及它的枚举如何提供一种替代方法来获得ICDFA的确切数量。
2009-06-13 cs.FL
The maximum length of shortest accepted strings for direction-determinate two-way finite automata
它表明,对于每个$n \geqslant 2$,$n$状态方向确定双向有限自动机接受的最短字符串的最大长度正好是$\binom{n}{\lfloor\frac{n}{2}\rfloor}-1$(方向确定自动机是那些总是记得在当前状态下最后一次移动是向左还是向右)。对于一般形式的双向有限自动机,构造了一类具有最短可接受长度为$\frac{3}{4} \cdot 2^n - 1$的串的$n$ -状态自动机。
2022-10-01 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
An introduction to finite automata and their connection to logic
这是一个关于有限自动机的教程。我们提出的标准材料的确定性和最小化,以及一个帐户的等价性有限自动机和一元二阶逻辑。最后,我们介绍了句法幺半群,并作为应用给出了一阶可定义性和非周期性的等价性证明。
2011-09-21 cs.FL cs.LO
Once-Marking and Always-Marking 1-Limited Automata
本文引入1-受限自动机的两个受限变体(once-marking和always-marking),研究其描述复杂性,证明前者与单向确定性有限自动机有双重指数差距但确定性变体与双向确定性有限自动机多项式相关,后者仅有单一指数差距。
2023-09-06 cs.FL
A Finite Exact Representation of Register Automata Configurations
寄存器自动机是一种有限自动机,它具有从无限字母表到无限多个寄存器。由于寄存器的赋值是无限的,因此存在无限多的配置。我们描述了一种技术来分类无限寄存器自动机配置到1000多个确切的代表性配置。利用有限表示,给出了寄存器自动机可达性问题的一个算法。此外,我们定义了一个计算树逻辑的寄存器自动机和解决其模型检验问题。
2014-02-27 cs.FL cs.LO
Parikh Automata on Finite and Infinite Words
University of Bremen(不来梅大学)
该研究针对有限和无限单词上的帕里赫自动机,建立了有限单词上的相关结果,提出无限单词上的多种定义,分析了确定性与非确定性变体的性质,并与其他带计数机制的无限单词模型进行了比较。
2025-11-09 cs.FL cs.LO
Polynomial Complementation of Nondeterministic 2-Way Finite Automata by 1-Limited Automata
本文证明仅付出多项式规模增长,即可用1-限制自动机(1-LA)补运算双向非确定有限自动机(2NFA),所得机器为带公共猜测的2NFA且具备自验证性,并推论补1-LA的指数级规模是必要且充分的。
2025-07-15 cs.FL
An Easily Checkable Algebraic Characterization of Positive Expansivity for Additive Cellular Automata over a Finite Abelian Group
本文为有限阿贝尔群上的加性细胞自动机给出了正扩张性的易检验代数刻画,先解决线性细胞自动机子类,再推广到整个加性细胞自动机类。
2023-08-08 cs.FL
A Survey of Multi-Tape Automata
本文总结了基本的表达性,封闭性和可判定性的各种有限状态自动机类与多个输入磁带。它还包括一个原始算法的交叉单向非确定性有限状态自动机。
2013-11-29 cs.FL
A Formalisation of Finite Automata using Hereditarily Finite Sets
遗传有限(HF)集合论提供了一个标准的集合论域,但没有无限集合。它的效用是证明通过正式的理论的正则语言和有限自动机,包括Myhill-Nerode定理和Brzozowski的最小化算法。自动机的状态是HF集,可能由乘积、和、幂集和类似的运算构成。
2015-05-07 cs.FL cs.LO