Simulations and Antichains for Efficient Handling of Finite Automata

but.committeecs
but.defencecs
but.jazykangličtina (English)
but.programVýpočetní technika a informatikacs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorVojnar, Tomášen
dc.contributor.authorHolík, Lukášen
dc.contributor.refereeČerná, Ivanaen
dc.contributor.refereeJančar, Petren
dc.date.accessioned2019-06-14T11:03:26Z
dc.date.available2019-06-14T11:03:26Z
dc.date.created2011cs
dc.description.abstractCílem této práce je vývoj technik umožňujících praktické využití nedeterministických konečných automatů, zejména nedeterministických stromových automatů. Jde zvláště o techniky pro redukci velikosti a testování jazykové inkluze, jež hrají zásadní roli v mnoha oblastech aplikace konečných automatů. V oblasti redukce velikosti vycházíme z dobře známých metod pro slovní automaty které jsou založeny na relacích simulace.  Navrhli jsme efektivní algoritmy pro výpočet stromových variant simulačních relací a identifikovali jsme nový typ relace založený na kombinaci takzvaných horních a dolních simulací nad stromovými automaty. Tyto kombinované relace jsou zvláště vhodné pro redukci velikosti automatů slučováním stavů. Navržený princip kombinace relací simulace je relevantní i pro slovní automaty.  Náš přínos v oblasti testování jazykové inkluze je dvojí. Nejprve jsme zobecnili na stromové automaty takzvané protiřetězcové algoritmy, které byly původně navrženy pro slovními automaty. Dále se nám podařilo použitím simulačních relací výrazně zefektivnit protiřetězcové algoritmy pro testování jazykové inkluze jak pro slovní, tak pro stromové automaty. Relevanci našich technik pro praxi jsme demonstrovali jejich nasazením v rámci regulárního stromového model checkingu, což je verifikační metoda založená na stromových automatech. Použití našich algoritmů zde vedlo k výraznému zrychlení a zvětšení škálovatelnosti celé metody. Základní myšlenky našich algoritmů pro redukci velikosti automatů a testování jazykové inkluze jsou aplikovatelné i na jiné typy automatů. Příkladem jsou naše redukční techniky pro alternující Büchiho automaty prezentované v poslední části práce.en
dc.description.abstractThis thesis is focused on techniques for finite automata and their use in practice, with the main emphasis on nondeterministic tree automata. This concerns namely techniques for size reduction and language inclusion testing, which are two problems that are crucial for many applications of tree automata. For size reduction of tree automata, we adapt the simulation quotient technique that is well established for finite word automata. We give efficient algorithms for computing tree automata simulations and we also introduce a new type of relation that arises from a combination of tree automata downward and upward simulation and that is very well suited for quotienting. The combination principle is relevant also for word automata. We then generalise the so called antichain universality and language inclusion checking technique developed originally for finite word automata for tree automata.  Subsequently, we improve the antichain technique for both word and tree automata by combining it with the simulation-based inclusion checking techniques, significantly improving efficiency of the antichain method. We then show how the developed reduction and inclusion checking methods improve the method of abstract regular tree model checking, the method that was the original motivation for starting the work on tree automata. Both the reduction and the language inclusion methods are based on relatively simple and general principles that can be further extended for other types of automata and related formalisms. An example is our adaptation of the reduction methods for alternating Büchi automata, which results in an efficient alternating automata size reduction technique.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationHOLÍK, L. Simulations and Antichains for Efficient Handling of Finite Automata [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2011.cs
dc.identifier.other99798cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/63255
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectKonečný automaten
dc.subjectkonečný stromový automaten
dc.subjectalternující Büchiho automaten
dc.subjectnedeterminismusen
dc.subjectuniverzalitaen
dc.subjectjazyková inkluzeen
dc.subjectprotiřetězecen
dc.subjectsimulaceen
dc.subjectbisimulaceen
dc.subjectredukce velikostien
dc.subjectregulární stromový model checking.en
dc.subjectFinite automatacs
dc.subjectfinite tree automatacs
dc.subjectalternating Büchi automatacs
dc.subjectnondeterminismcs
dc.subjectsimulationcs
dc.subjectbisimulationcs
dc.subjectuniversalitycs
dc.subjectlanguage inclusioncs
dc.subjectantichaincs
dc.subjectquotientingcs
dc.subjectregular tree model checking.cs
dc.titleSimulations and Antichains for Efficient Handling of Finite Automataen
dc.title.alternativeSimulace a protiřetězce pro efektivní práci s konečnými automatycs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2011-03-03cs
dcterms.modified2020-05-10-17:46:40cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta informačních technologiícs
sync.item.dbid99798en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2020.05.14 00:58:15en
sync.item.modts2020.05.14 00:25:54en
thesis.disciplineVýpočetní technika a informatikacs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. Ústav inteligentních systémůcs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 6
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
3.01 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-251_s1.pdf
Size:
954.68 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Vedouci prace-251_s1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-251_o2.pdf
Size:
1.77 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-251_o2.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-251_o1.pdf
Size:
62.32 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-251_o1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
5.35 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Collections