Digitala Vetenskapliga Arkivet

Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Reduction Techniques for Finite (Tree) Automata
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Matematisk-datavetenskapliga sektionen, Institutionen för informationsteknologi, Avdelningen för datorteknik. Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Matematisk-datavetenskapliga sektionen, Institutionen för informationsteknologi, Datorteknik. (Algorithmic Program Verification)
2008 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

Finite automata appear in almost every branch of computer science, for example in model checking, in natural language processing and in database theory. In many applications where finite automata occur, it is highly desirable to deal with automata that are as small as possible, in order to save memory as well as excecution time.

Deterministic finite automata (DFAs) can be minimized efficiently, i.e., a DFA can be converted to an equivalent DFA that has a minimal number of states. This is not the case for non-deterministic finite automata (NFAs). To minimize an NFA we need to compute the corresponding DFA using subset construction and minimize the resulting automaton. However, subset construction may lead to an exponential blow-up in the size of the automaton and therefore even if the minimal DFA may be small, it might not be feasible to compute it in practice since we need to perform the expensive subset construction.

To aviod subset construction we can reduce the size of an NFA using heuristic methods. This can be done by identifying and collapsing states that are equal with respect to some suitable equivalence relation that preserves the language of the automaton. The choice of an equivalence relation is a trade-off between the desired amount of reduction and the computation time since the coarser a relation is, the more expensive it is to compute. This way we obtain a reduction method for NFAs that is useful in practice.

In this thesis we address the problem of reducing the size of non-deterministic automata. We consider two different computation models: finite tree automata and finite automata. Finite automata can be seen as a special case of finite tree automata and all of the previously mentioned results concerning finite automata are applicable to tree automata as well. For non-deterministic bottom-up tree automata, we present a broad spectrum of different relations that can be used to reduce their size. The relations differ in their computational complexity and reduction capabilities. We also provide efficient algorithms to compute the relations where we translate the problem of computing a given relation on a tree automaton to the problem of computing the relation on a finite automaton.

For finite automata, we have extended and re-formulated two algorithms for computing bisimulation and simulation on transition systems to operate on finite automata with alphabets. In particular, we consider a model of automata where the labels are encoded symbolically and we provide an algorithm for computing bisimulation on this partial symbolic encoding.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Uppsala: Acta Universitatis Upsaliensis, 2008. , s. 65
Serie
Digital Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology, ISSN 1651-6214 ; 562
Nyckelord [en]
Finite automata, tree automata, bisimulation, minimization, simulation, composed bisimulation, composed simulation
Nationell ämneskategori
Datavetenskap (datalogi)
Forskningsämne
Datavetenskap
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:uu:diva-9330ISBN: 978-91-554-7313-6 (tryckt)OAI: oai:DiVA.org:uu-9330DiVA, id: diva2:172686
Disputation
2008-11-21, Room 2446, Polacksbacken, Lägerhyddsvägen 2D, Uppsala, 09:15 (Engelska)
Opponent
Handledare
Tillgänglig från: 2008-10-31 Skapad: 2008-10-31 Senast uppdaterad: 2018-01-13Bibliografiskt granskad
Delarbeten
1. Minimization of Non-deterministic Automata with Large Alphabets
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Minimization of Non-deterministic Automata with Large Alphabets
2006 (Engelska)Ingår i: Implementation and Application of Automata, Springer Berlin/Heidelberg, 2006, s. 31-42Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Springer Berlin/Heidelberg, 2006
Serie
Lecture Notes in Computer Science ; 3845
Nationell ämneskategori
Datavetenskap (datalogi)
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-94525 (URN)10.1007/11605157_3 (DOI)3-540-31023-1 (ISBN)
Konferens
CIAA 2005, June 27-29, Sophia Antipolis, France
Tillgänglig från: 2006-05-12 Skapad: 2006-05-12 Senast uppdaterad: 2018-01-13Bibliografiskt granskad
2. Bisimulation minimization of tree automata
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Bisimulation minimization of tree automata
2007 (Engelska)Ingår i: International Journal of Foundations of Computer Science, ISSN 0129-0541, Vol. 18, nr 4, s. 699-713Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Nationell ämneskategori
Datavetenskap (datalogi)
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-227791 (URN)10.1142/S0129054107004929 (DOI)000251316500004 ()
Tillgänglig från: 2008-10-31 Skapad: 2014-07-01 Senast uppdaterad: 2018-01-11Bibliografiskt granskad
3. Computing Simulations over Tree Automata: Efficient Techniques for Reducing Tree Automata
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Computing Simulations over Tree Automata: Efficient Techniques for Reducing Tree Automata
Visa övriga...
2008 (Engelska)Ingår i: Tools and Algorithms for the Construction and Analysis of Systems, Springer Berlin/Heidelberg, 2008, s. 93-108Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Springer Berlin/Heidelberg, 2008
Serie
Lecture Notes in Computer Science ; 4963
Nationell ämneskategori
Datavetenskap (datalogi)
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-227795 (URN)10.1007/978-3-540-78800-3_8 (DOI)000254735100008 ()978-3-540-78799-0 (ISBN)
Konferens
TACAS 2008, March 29 - April 6, Budapest, Hungary
Tillgänglig från: 2008-10-31 Skapad: 2014-07-01 Senast uppdaterad: 2018-01-11Bibliografiskt granskad
4. Composed Bisimulation for Tree Automata
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Composed Bisimulation for Tree Automata
Visa övriga...
2008 (Engelska)Ingår i: Implementation and Application of Automata, Springer Berlin/Heidelberg, 2008, s. 212-222Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Springer Berlin/Heidelberg, 2008
Serie
Lecture Notes in Computer Science ; 5148
Nationell ämneskategori
Datavetenskap (datalogi)
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-224955 (URN)10.1007/978-3-540-70844-5_22 (DOI)000258311400022 ()978-3-540-70843-8 (ISBN)
Konferens
CIAA 2008, July 21-24, San Francisco, CA
Tillgänglig från: 2008-10-31 Skapad: 2014-05-24 Senast uppdaterad: 2018-01-11Bibliografiskt granskad
5. A uniform (bi-)simulation-based framework for reducing tree automata
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>A uniform (bi-)simulation-based framework for reducing tree automata
2009 (Engelska)Ingår i: Electronic Notes in Theoretical Computer Science, E-ISSN 1571-0661, Vol. 251, s. 27-48Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Nationell ämneskategori
Datavetenskap (datalogi)
Identifikatorer
urn:nbn:se:uu:diva-227797 (URN)10.1016/j.entcs.2009.08.026 (DOI)
Projekt
UPMARC
Tillgänglig från: 2008-10-31 Skapad: 2014-07-01 Senast uppdaterad: 2024-07-04Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(1419 kB)3503 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 1419 kBChecksumma SHA-1
9c1158bd249fb800b66aa9483f10827bcdcfbe8677445dad6c8fb4f738444a153436fc0e
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Kaati, Lisa
Av organisationen
Avdelningen för datorteknikDatorteknik
Datavetenskap (datalogi)

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 3507 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

isbn
urn-nbn

Altmetricpoäng

isbn
urn-nbn
Totalt: 2324 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf