A Heuristic for Reachability Problem in Asynchronous Binary Automata Networks
针对大规模生物模型的复杂性，提出了一种新的可达性分析方法：PermReach，用于解决异步二进制自动机网络（Asynchronous Binary Automata Networks，ABAN）的可达性问题。ABAN是一个表达性建模框架，包含异步布尔网络执行的所有动力学行为。与布尔网络（BN）相比，ABAN对状态转换（从一个局部状态到另一个局部状态，而不是对称布尔函数）有更精细的描述。为了分析大规模模型（如系统生物学模型）的可达性，以前的工作展示了一种有效的抽象技术，称为局部因果图（LCG）。然而，这种技术可能不是决定性的。我们在这里的贡献是通过解决这些复杂的棘手的情况下，通过一个启发式技术来扩展这些结果。为了验证我们的方法，在大型生物网络中进行了测试，表明我们的方法比现有的方法更有说服力。
2018-04-20 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
Effective Definability of the Reachability Relation in Timed Automata
本文给出了Comon和Jurski关于时间自动机的二元可达关系在线性算术中是可定义的结果的一个新的证明。
2019-03-23 cs.FL
Unary Versus Binary Two-Way Automata
Comenius University（科梅尼乌斯大学）
本文研究一元语言的二元编码版本在双向自动机（2DFA）下的状态数变化，给出转换上界、特殊情况上界及下界，并构造n≥7时的一元见证语言验证相关结论。
2026-08-26 cs.FL
Search of Complex Binary Cellular Automata Using Behavioral Metrics
我们提出了二进制元胞自动机的特征，使用一组行为度量，适用于最小的布尔形式的元胞自动机的过渡函数。这些行为指标制定，以满足启发式标准来自基本元胞自动机。通过这些指标表征的行为是增长、减少、混乱和稳定。从这些度量中，计算全局行为的两个度量：1）静态度量，其考虑所有可能的输入模式并对自动机的最小布尔形式的真值表中所提出的度量的出现进行计数; 2）动态度量，其对应于从$n$随机初始状态开始的自动机的$n$执行中的行为度量的平均值。我们使用这些措施来描述一个细胞自动机和指导遗传搜索算法，选择细胞自动机类似的生命游戏。使用这种方法，我们发现了一个广泛的复杂的二进制元胞自动机与有趣的属性，包括自我复制。
2015-01-16 cs.FL nlin.CG
Finite-image property of weighted tree automata over past-finite monotonic strong bimonoids
我们考虑强双线性上的加权树自动机（简称：wta）。一个wta $\mathcal{A}$具有有限象性质，如果它的识别的加权树语言$[\![\mathcal{A}]\!]$具有有限象;此外，$\mathcal{A}$具有原象性质，如果基础强双象的每个元素在$[\![\mathcal{A}]\!]$下的原象是可识别树语言.对于过去有限单调强对偶上的任意wta $\mathcal{A}$，我们证明了以下结果。根据$\mathcal{A}$的结构性质，刻画了它是否具有有限象性质。我们刻画了这些后有限单调强双紧性，使得对于每个wta $\mathcal{A}$，$\mathcal{A}$是否具有有限象性质是可判定的.特别地，过去有限单调半环上的wta的有限象性质是可判定的。证明了$\mathcal{A}$具有原像性质。我们的所有结果也适用于加权字符串自动机。
2021-06-30 cs.FL
The generating power of weighted tree automata with initial algebra semantics
本文研究了加权树自动机在强双半群上的初始代数语义生成能力，证明了在秩字母表含二元符号时有限生成强双半群的所有元素均可被生成，并揭示了弱局部有限但非局部有限情形下可生成无限像，与加权字符串自动机的有限性形成对比。
2024-05-31 cs.FL
Operations on Boolean and Alternating Finite Automata
本文研究了布尔和交替有限自动机表示的语言上基本正则运算的复杂性，给出了并、交、差、连接、平方、商、补、对称差、星和反转运算的紧上界，并证明了二字母字母表上的见证是最优的。
2023-09-06 cs.FL
Around Don's conjecture for binary completely reachable automata
本文研究完全可达 DFA 中可达字长度的 Don 猜想，构造反例并证明标准化 DFA 的长度上界，且在附加条件下证实该猜想。
2024-02-29 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
Decision Questions for Probabilistic Automata on Small Alphabets
研究一元和二元概率有限自动机的空性与$\lambda$-可达性问题，根据歧义度和字母表大小刻画其复杂度，揭示了多项式与有限歧义下的NP困难性及EXPTIME可解性。
2023-12-20 cs.FL cs.LO
Weighted Tree Automata with Constraints
HOM问题，它询问在给定的树同态下正则树语言的图像是否再次正则，已知是可判定的[Godoy & Giménez：The HOM problem is decidable. JACM 60（4），2013]。然而，这个问题仍然是开放的常规加权树语言。证明了在无权设置中使用的主要概念，具有等式和不等式约束的树自动机，可以直接推广到加权设置，并且可以表示任何正则加权树语言在任何非删除和非擦除树同态下的图像。本文还研究了由带约束的加权树自动机生成的加权树语言的若干闭包性质和判定问题。
2023-02-07 cs.FL
Stability and Complexity of Minimising Probabilistic Automata
我们考虑加权和概率自动机的状态最小化问题。我们提供了一个数值稳定的多项式时间最小化算法加权自动机，保证边界上的数值误差时，运行浮点运算。我们的算法也可以用于“有损”最小化有界误差。我们展示了在图像压缩中的应用。在本文的第二部分，我们研究的概率自动机的最小化问题的复杂性。我们证明了该问题是NP-困难的，在PSPACE中，改进了最近的EXPTIME结果。
2014-05-01 cs.FL
An Improved Lower Bound for Separating Words by Permutation Automata
该研究改进了置换自动机分离二元单词的状态数下界，通过构造对称群恒等式的正单词对，将原下界提升至Ω(log n log log n)，并补充了更精确的常数与低阶项。
2026-10-09 cs.FL
Timed Automata for Modelling Caches and Pipelines
在本文中，我们专注于建模的二进制程序运行在具有缓存和管道的架构的时间方面。我们的目标是获得一个时间自动机模型计算紧边界的最坏情况下的执行时间（WCET）的程序使用模型检查技术。
2015-11-13 cs.FL cs.LO
Hierarchical Clustering using Reversible Binary Cellular Automata for High-Dimensional Data
National Institute of Technology, Tiruchirappalli（蒂鲁奇拉帕利国家理工学院）
提出一种基于可逆有限元胞自动机循环空间的高维数据层次聚类算法，通过循环中位数合并、规则选择和频率编码，在基准数据集上达到与二次时间复杂度现有算法相当的性能。
2024-08-05 cs.CV cs.FL
A Circus of Circuits: Connections Between Decision Diagrams, Circuits, and Automata
本文介绍了定义布尔函数的二元决策图、布尔电路两种相关形式体系及其知识编译下的变体，并阐明了它们与字、树上自动机概念的关联。
2024-04-15 cs.DB cs.DS cs.FL
Finite-ring obstructions for quadratic binary radius-two cellular automata
School of Cyber Science and Technology, Hubei University（湖北大学网络空间安全学院）
研究一维二进制半径二元胞自动机，证明当环长n为4的倍数且n≥8时，所有精确二次规则均非单射，通过结构分类和有限证书实现。
2026-09-30 cs.FL math.CO nlin.CG
Parikh's theorem for infinite alphabets
我们研究了由寄存器自动机和语法识别的语言的交换图像。半线性和有理数集可以通过允许轨道有限并而不是仅允许有限并而自然地扩展到这种设置。证明了单寄存器自动机语言的交换象不一定是半线性的，但一定是有理的。我们还解除后一个结果的语法：交换图像的单寄存器上下文无关的语言是合理的，因此交换等价于寄存器自动机。我们猜想类似的结果，自动机和文法与任意多个寄存器。
2021-04-24 cs.FL cs.LO
Symbolic Algorithms for Language Equivalence and Kleene Algebra with Tests
我们首先提出了一个大字母表上的有限自动机的语言等价性检查算法。我们使用符号自动机，其中的过渡函数是competently表示使用（多端）二进制决策图（BDD）。其关键思想在于通过符号化地探索可达对来计算互模拟，从而避免冗余。这个想法可以结合现有的优化，我们特别显示了一个很好的集成与不相交集森林数据结构从Hopcroft和卡普的标准算法。然后，我们考虑Kleene代数与测试（KAT），代数理论，可用于验证从编译器优化到网络编程分析的各个领域。这个理论是可判定的减少到语言等价的自动机上的保护字符串，一种特殊的自动机，有指数大的字母。我们提出了几种方法，允许构造符号自动机的KAT表达式，根据Brzozowski的衍生物或标准的自动机结构。总而言之，这导致了用于确定KAT表达式的等价性的有效算法。
2014-07-09 cs.FL cs.LO
On von Neumann regularity of cellular automata
我们证明了有限型一维双边混合子移位上的元胞自动机是元胞自动机半群中的vonNeumann正则元当且仅当它在sofic移位和块映射范畴中分裂到它的像上。从作者和Törmä以前的联合工作可以看出，冯·诺依曼正则性是一个可判定的条件，我们对所有初等CA都判定它，从而获得弱广义逆的最佳半径。非正则性的两个充分条件是有一个适当的sofic图像或图像中的一个点没有相同周期的原像。我们发现，非正规ECA 9和28不能证明非正规使用这些方法。我们还表明，一个随机的细胞自动机是不规则的高概率。
2022-09-27 cs.FL math.DS math.RA
How Concise are Chains of co-Büchi Automata?
Clausthal University of Technology（克劳斯塔尔特工业大学）
研究链式共布奇自动机的简洁性，发现其在某些情况下比确定性奇偶自动机更简洁，但布尔操作会导致自动机规模指数增长。
2026-03-20 cs.FL cs.LO
Polishness of some topologies related to word or tree automata
本文证明了Büchi拓扑和自动拓扑是Polish的，并指出在无限标记二叉树空间上该结论不能完全推广，Büchi和Muller拓扑在该情形下不是Polish的。
2019-05-07 cs.FL cs.LO math.LO
