Advancing Lazy-Grounding ASP Solving Techniques -- Restarts, Phase Saving, Heuristics, and More
TU Wien (Vienna University of Technology)（维也纳工业大学）；Siemens AG Österreich（奥地利西门子公司）
集合编程（ASP）是一种功能强大、表达能力强的知识表示范式，在基于逻辑的人工智能中有大量的应用。然而，传统的接地和解决方法要求ASP程序预先接地，因此遭受所谓的接地瓶颈（即，ASP程序很容易耗尽所有可用内存，从而变得无法解决）。作为一种补救措施，懒惰接地ASP求解器已经开发出来，但许多国家的最先进的技术接地ASP解决还没有提供给他们。在这项工作中，我们提出，第一次，适应惰性接地设置的许多重要的技术，如重新启动，阶段保存，域独立的算法，和学习子句删除。此外，我们调查他们的影响，并在一般情况下观察到解决能力的大幅度提高，也发现在某些情况下的负面影响，表明需要从其他求解器的组合解决。正在考虑接受TPLP。
2020-08-08 cs.AI cs.LO
Analyzing Timed Systems Using Tree Automata
本文提出用有限树自动机替代字自动机分析定时系统，通过将定时行为建模为有界树宽图并利用树自动机检查MSO性质，应用于定时下推系统等，实现状态可达性等时间抽象性质的分析。
2018-05-08 cs.FL cs.LO
Sky Is Not the Limit: Tighter Rank Bounds for Elevator Automata in Büchi Automata Complementation (Technical Report)
我们提出了几种方法来减轻Büchi自动机（BA）基于秩的互补中组合爆炸的主要原因之一：不必要的状态秩上限。首先，我们确定电梯自动机，这是一个大类的BA（广义半确定性BA），经常发生在实践中，其中行列的状态是有界的强连接组件的结构。电梯自动机的边界也可以扩展到包含电梯自动机作为子结构的一般BA。其次，我们介绍了两种技术，用于细化边界的BA状态的行列使用数据流分析的自动机。我们实现了技术作为BA互补工具的扩展，并表明它们确实大大修剪了生成的状态空间，获得了显着更好的结果，并在大量基准测试中优于其他最先进的工具。
2022-01-27 cs.FL cs.LO
Lazy Reimplication in Chronological Backtracking
针对时序回溯SAT求解技术不变式弱、维护难的问题，提出一种按需重蕴含文字的惰性重蕴含过程以节省传播，该方法模块化强可在其他求解器复现，已在CaDiCaL和Glucose中验证有效。
2025-01-13 cs.LO
Profinite Techniques for Probabilistic Automata and the Markov Monoid Algorithm
我们考虑有限词上概率自动机的值1问题：它询问给定的概率自动机是否接受概率任意接近1的词。这个问题被认为是不可判定的。然而，已经提出了不同的算法来部分地解决它;最近已经表明，基于代数的马尔可夫Monoid算法是迄今为止最正确的算法。本文的第一个贡献是给出了马尔可夫么半群算法的一个特征。第二个贡献是发展了一个概率自动机的profinite理论，称为prostochastic理论。这个新的框架给出了一个拓扑帐户的价值1的问题，这在这种情况下是作为一个空问题铸造。上述特征是重新使用prostochastic理论，使我们能够给出一个简单的和模块化的证明。
2017-09-09 cs.FL cs.LO
Automata Techniques for Temporal Answer Set Programming
University of Potsdam（波茨坦大学）
回答集编程（ASP）的时态和动态扩展在解决动态问题方面发挥了重要作用，因为它们允许使用时态运算符以非常有效的方式对动态场景进行推理。在我的博士学位上。研究，我打算利用自动机理论和动态逻辑之间的关系，添加自动机为基础的技术，以ASP求解器CLINGO帮助我们处理这些类型的问题。
2021-09-17 cs.AI cs.FL cs.LO
Lower Bounds for Complementation of omega-Automata Via the Full Automata Technique
在本文中，我们首先介绍了一个下界技术的状态复杂性的转换的自动机。也就是说，我们建议首先考虑类的全自动机在下界分析，然后通过字母表替换减少大字母表的大小。然后将这种技术应用于非确定ω-自动机的补问题，得到了几个下界结果。特别地，我们证明了Büchi可补的一个ω（（0.76n）^n）下界，这个下界对非确定性omega-自动机的几乎所有可补或确定化变换都成立;证明了广义Büchi自动机可补的一个最优（ω（nk））^n下界，这个下界对Streett自动机也成立.
2008-10-22 cs.LO
Towards an Efficient Tree Automata based technique for Timed Systems
本文的重点是分析的实时系统与递归，通过良好的理论技术，这是可实现的发展。使用时钟变量对时间进行建模，并使用堆栈进行递归。我们的技术包括建模的定时系统的行为图，并解释这些图的树项显示其树的宽度上的绑定。然后，我们建立一个树自动机，接受正是那些树条款，描述可实现的运行的定时系统。因此，时间系统的空性归结为接受这些树项的有限树自动机的空性。这种方法有助于我们获得最佳的复杂性，不仅在理论上（如在早期的工作中所做的），而且在走向我们的技术的有效实现。为了做到这一点，我们在理论上做了一些改进，并利用这些来构建第一个原型工具，可以分析定时系统的递归。
2017-07-08 cs.FL cs.LO
Simulations in Rank-Based Büchi Automata Complementation (Technical Report)
Büchi自动机的互补是程序可终止性分析中的一项重要技术。对最佳互补结构的长期探索随着Schewe的工作而达到高潮，他提出了一种最坏情况下的基于最佳秩的程序，该程序生成的互补大小与$(0.76n)^n$的理论下限相匹配，并对$O(n^2)$的多项式因子取模。虽然是最坏情况下的最优，但该过程在许多情况下会产生不必要的大自动机。在本文中，我们提出了几种方法，如何使用直接和延迟的模拟关系，以减少规模的自动机得到的基于秩的互补过程。我们的技术是基于（i）忽略宏状态，不能用于接受一个字的补充或（ii）饱和的宏状态与模拟较小的状态，以减少其总数。我们的实验表明，我们的技术确实可以大大减少互补输出的大小。
2019-10-04 cs.FL cs.LO
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
Efficient reduction of nondeterministic automata with application to language inclusion testing
本文提出高效缩减非确定性Büchi和有限词自动机规模的算法，通过剪枝、饱和及商化技术，并利用前瞻模拟近似迹包含，从而解决更大规模的语言包含等PSPACE完全问题，实验显示性能优于现有工具GOAL。
2019-02-12 cs.FL cs.LO
Determinization of $ω$-automata unified
我们描述了一个统一的结构转换$ω$-自动机与任意接受条件（基于无限集的概念，即一组状态访问无限经常在运行的自动机）等价的确定性奇偶自动机（DPW）。给定一个具有$n$状态的非确定性自动机，我们的构造给出了一个最多具有$2^{O(n^2 \log n)}$状态和$O(n^2)$奇偶索引的DPW。因此，时间复杂度是O（n）的。时间复杂度O（n）当用$Ω{(2^n)}$接受对确定Rabin或Streett自动机时，我们的算法给出了状态数和奇偶指数的更好的渐近界，其中$n > 1$。我们证明了这一点，通过描述一个家庭的Streett（和拉宾）自动机与$2^{n}$非冗余的接受对，其中最有名的确定技术给出了一个DPW至少$Ω{(2^{(n^3)})}$状态，而我们的建设建设与$2^{O(n^2\log n)}$状态的DRW/DPW。一个简单的推论，我们的建设是，一个$ω$-语言拉宾指数$k$不能识别的任何$ω$-自动机（确定性或非确定性）少于$O(\sqrt{k})$状态。
2011-01-11 cs.FL cs.LO
Lazy Decomposition for Distributed Decision Procedures
软件和硬件验证自动化工具的日益普及对底层决策过程提出了越来越高的要求。本文提出了一个分布式决策过程（一阶问题）的框架克雷格插值的基础上。公式是以一种懒惰的方式分发的，即，而不使用昂贵的分解算法。潜在的模型被证明是不正确的，通过使用克雷格插值和解。具有挑战性的命题可满足性问题的实验结果表明，我们的方法是能够优于传统的解决技术，即使不使用额外的资源。
2011-11-02 cs.DC cs.LO cs.SE
Complete Test Suites for Automata in Monoidal Closed Categories
本文提出幺半闭范畴中自动机完整测试套件的证明框架，推广经典 W-method，并在多种自动机上恢复或导出完整测试套件。
2025-03-17 cs.FL cs.LO
Automata Techniques for Epistemic Protocol Synthesis
在这项工作中，我们的目标是应用自动机技术的动态认知逻辑，如认知规划研究的问题。要做到这一点，我们首先注意到，重复执行广告无穷大的命题事件模型从一个初始的认知模型产生的关系结构，可以用自动机表示。这种对应关系，再加上最近的结果，统一的战略，使我们能够给一个替代的可判定性证明的认知规划问题的命题事件，作为副产品准确的上界，其时间复杂度，并有可能合成一个有限词自动机，描述了所有的解决方案计划。事实上，使用自动机技术使我们能够解决一个更普遍的问题，我们引入并称之为认知协议合成。
2014-04-03 cs.LO
Proving Safety with Trace Automata and Bounded Model Checking
循环欠近似是一种技术，它通过额外的分支来丰富C程序，这些分支代表了（有限的）循环迭代范围的效果。虽然这种技术可以显著地加速错误的检测，但它引入了冗余的执行跟踪，这可能使程序的验证复杂化。这对于基于有界模型检验的验证工具尤其如此，该工具结合了简化的算法来确定是否已经考虑了循环的所有可行迭代。我们提出了一种技术，使用\emph{trace automata}，以消除执行循环加速后的冗余执行。该方法减小了分析下的程序的直径，这在某些情况下足以允许使用有界模型检验的安全性证明。我们的转换是精确的-它不会引入假阳性，也不会掩盖任何错误。我们已经实现了分析作为一个源到源的转换，并提出了实验结果显示该技术的适用性。
2014-10-21 cs.FL cs.LO cs.PL
Verifying MITL formulae on Timed Automata considering a Continuous Time Semantics
时间自动机（TA）实际上是一种标准的建模形式主义，当人们感兴趣的是随着时间的推移分析它们的行为时，它可以表示系统。这种建模形式主义主要用于检查系统的行为是否满足一组感兴趣的属性。即使存在时间自动机的有效模型检查器，这些工具也不容易配置。首先，它们的设计并不容易允许添加新的时间自动机构造，例如新的同步机制或通信过程，但它们假设一组固定的时间自动机构造。其次，它们通常不支持完整的度量间隔时态逻辑（MITL），并且依赖于逻辑的精确语义，其中指定了不能容易地修改和定制的感兴趣的属性。最后，它们不容易允许在不同的上下文中使用可以加速验证的不同求解器。本文提出了一种新的技术来执行模型检验的完整的度量区间时序逻辑（MITL）属性TA。该技术依赖于翻译的TA和MITL公式到一个中间的约束LTL的时钟（CLTLoc）公式，这是通过一个可用的决策过程进行验证。该技术是灵活的，因为中间逻辑允许编码新的语义以及新的TA结构，只需添加新的CLTLoc公式。此外，我们的技术不受特定求解器的约束，因为中间CLTLoc公式可以使用不同的程序进行验证。
2019-09-10 cs.FL cs.LO cs.SE
Combining Weak Distributive Laws: Application to Up-To Techniques
交替自动机和概率自动机的共代数建模长期以来一直受到阻碍的情况下分配律的幂集单子本身，分别幂集单子的有限分布单子。这可以用弱分配律的框架来解决。我们扩展这个框架的情况下，其中一个单子只是一个函子。我们提供了抽象的组合性结果，广义的确定过程，和系统的健全的技术。一路上，我们将这些结果作为一个激励的例子交替自动机。另一个例子是概率自动机，我们的结果产生的相互模拟的可靠性高达凸包。
2020-10-02 cs.LO
Constraint LTL Satisfiability Checking without Automata
本文提出了一种新的方法来判定用线性时态逻辑语言写的带有将来和过去算子的公式和属于约束系统D的原子公式的可满足性（简称CLTLB（D））。该技术基于有界可满足性的概念，并将CLTLB（D）公式编码为QF-EUD，结合了无量词等式理论和D.类似于标准LTL，其中有界模型检查和SAT求解器可以用作自动机理论方法的模型检查的替代方案，我们的方法允许用户通过SMT求解技术来解决CLTLB（D）公式的可满足性问题，而不是通过检查合适的自动机A_A的语言的空性。该技术是有效的，并已在我们的Zot形式化验证工具中实现。
2014-02-11 cs.LO
Proving Looping and Non-Looping Non-Termination by Finite Automata
提出了一种新的证明项重写非终止性的方法。其基本思想是找到一个非空的项的正则语言，它在重写下是封闭的，并且不包含范式。它是自动化的，用一个有固定数量状态的树自动机来表示语言，并用SAT公式来表达上述要求。这个公式的可满足性意味着不终止。我们的方法成功的许多例子，所有早期的技术失败，例如从组合逻辑的S规则。
2015-05-03 cs.LO
Approximated Symbolic Computations over Hybrid Automata
University of Trieste（的里雅斯特大学）；University of Udine（乌迪内大学）
本文提出一种基于近似语义的混合自动机框架，整合了上界和下界逼近技术，用于处理噪声、不完全信息和有限精度问题，改进了传统混合自动机的分析方法。
2013-08-24 cs.FL cs.LO cs.SY
Hybrid Automata and ε-Analysis on a Neural Oscillator
在本文中，我们提出了一个混合模型的神经振荡器，通过部分离散化一个著名的连续模型。我们的建设指出，在这种情况下，标准的技术，取代sigmoids与阶梯函数的基础上，是不能令人满意的。然后，我们研究了混合模型，通过符号的方法和近似技术。这最后的分析，特别是，使我们能够显示所考虑的近似方法之间的差异。最后，我们专注于近似通过ε语义，证明这些可以在实践中计算。
2012-08-19 cs.CE cs.LO cs.SC
Performance Evaluation of Components Using a Granularity-based Interface Between Real-Time Calculus and Timed Automata
为了分析复杂和异构的实时的【形】嵌入式系统，最近的工作提出了实时的【形】演算（RTC）和时间自动机（TA）之间的接口技术，以利用每种技术的优势来分析各种组件。但是，由于状态空间爆炸问题，分析由TA建模的基于状态的组件的时间可能过高。在本文中，我们提出了一个框架的粒度为基础的接口，以加快分析的TA建模组件。首先，我们抽象精细的模型，以粗粒度处理事件流。我们在多个粗粒度的组件进行分析，然后基于RTC理论，我们推导出的因果关系闭合算法的细输出流的到达模式的上下界。我们的框架可以帮助实现精度和分析时间之间的权衡。
2010-06-26 cs.LO cs.PF
Polynomial Synthesis of Asynchronous Automata
Zielonka定理表明，Mazurkiewicz迹的每一个规则集都可以实现为具有称为异步自动机的分布式控制结构的同步过程系统。本文给出了一个从正则Mazurkiewicz迹语言综合非确定异步自动机的多项式算法。这种新的结构是基于一种展开的方法，提高了Zielonka和Pighizzini的技术在状态数量方面的复杂性。
2005-06-27 cs.CC cs.LO
