Чи є чітко визначена операція поділу на кінцевих автоматах?


15

Фон:

Враховуючи два детерміновані кінцеві автомати A і B, ми формуємо добуток C, дозволяючи станам в C бути декартовим продуктом станів в A, а станів у В. Тоді ми вибираємо переходи, початковий стан і кінцевий стан, так що мова, прийнята C - перетин мов для A і B.

Запитання:

(1) Чи можемо ми «розділити» C на B, щоб знайти A? Чи навіть унікальний, аж до ізоморфізму? Ми дбаємо про діаграми стану, а не про мови тут і нижче. Таким чином, ми не дозволяємо стискати діаграми стану, щоб зменшити кількість станів.

(2) Якщо A унікальний, чи існує ефективний алгоритм його пошуку?

(3) Чи має кожен детермінований кінцевий автомат унікальну факторизацію на "праймери". Прем'єр тут означає автомат, який неможливо врахувати, тобто записаний як добуток двох менших автоматів.

  • Робота з @MichaelWehar

5
Класична декомпозиція - це теорія Крона-Родоса - багато на що подивитися.

2
Розглянемо похідні Бржозовського. en.wikipedia.org/wiki/Brzozowski_derivative
Vijay D

2
@halfTrucker Теорія Крона-Родоса стосується виробів із вінка. ОП запитує про декартовий продукт.
scaaahu

2
Дякую @halfTrucker, це справді цікаво! Як каже scaaahu, я шукаю декартовий продукт, але ваш довідник все ще великий.
Whosyourjay

Відповіді:


8

Погляньте на цю статтю MFCS 2013 , яка вивчає композицію в автоматах. Можливо, це допоможе.


2
+1 для посилання. Цитуючи з обговорення статті, Хоча загальний випадок все ще відкритий , схоже, що стаття досліджує лише випадок перестановочних автоматів. Чи є новітні розробки для загальних випадків? Я маю на увазі в розумінні декартовий продукт? (Теорія Крона-Родоса стосується виробів із вінка) Спасибі.
scaaahu

3
Я не знаю жодних останніх подій. Я можу вам сказати, що прямої подальшої роботи з цим документом не було. Але це може послужити свідченням того, що проблема справді непроста.
Шоул

4

Надамо кілька очевидних способів відновити один «фактор» автоматичного продукту. Якщо і A = A 1 × A 2 позначає автоматику виробу, то якщо ми визначимо π 1 ( ( q , q ) ) : = q, тобто просто забувши про A 2Ai=(Qi,δi,q0i,Fi),i=1,2A=A1×A2

π1((q,q)):=q
A2або проектуючи на другий компонент, ми маємо , також якщо ми хочемо знати, що δ 1 ( q , x ) виділимо деяку q Q 2 і обчислимо в автоматиці виробу π ( ( δ 1 ( q , x ) , δ 2 ( q , x ) ) = δ 1 ( ,Q1=π(Q1×Q2)δ1(q,x)qQ2π((δ1(q,x),δ2(q,x))=δ1(q,x) , отже, ми також можемо відновити перехід у .A1

Отже, якщо ми знаємо, що автомат - декартовий (або зовнішній) автоматичний продукт, ми можемо легко відновити фактори.

Але я думаю, це не те, що ви маєте на увазі щодо інших ваших питань. Тут виникають два питання (під наступним ізоморфізмом автомата я маю на увазі ізоморфний як графік стану, тобто без поваги до початкових або кінцевих станів, як ви сказали, мова тут не стільки турбує):

А1××АкБ1××Бл
Аi,Бjк=лАiБπ(i)π:{1,к}{1,к}

А,БСА=Б×С .

Неважко встановити необхідні умови для цього, але я не бачу легких достатніх критеріїв для того, щоб якийсь автомат був фактором іншого.

Але давайте трохи узагальнимо наш початковий приклад, зауважимо це

π1((δ1(q,х),δ2(q',х))=δ1(q,х)=δ1(π1(q,q'),х)
для усіх qQ1,q'Q2 і отже π - це гомоморфізм стану графа стану А1×А2 на А2. Отже, ми визначаємо:

Автомат А ділить автоматБ якщо існує гомоморфізм граф стану Б на А.

Дійсно цікавим стає це поняття, якщо розглядати перехідні моноїди автоматів, то це визначення еквівалентне тому, що існує сюжективний гомоморфізм з перехідної моноїди Б до цього А.

Більш загально, ми говоримо, що моноїд М ділить моноїд N якщо М це зображення деякого морфізму з підмоноїда о N. І це поняття широко використовується, і з огляду на співвідношення між DEA та кінцевими моноїдами, тісно пов’язане з вами, питання про розкладання автоматів. Якщо ви хочете дізнатися більше, ознайомтеся з цими ресурсами:

Х. Штраубінг, П. Вайль Вступ до кінцевих автоматів та їх зв’язок з логікою,

Веб-сайт курсу з великою кількістю інформації.

Зауваження : Існує також інше поняття " коефіцієнт ", див. Вікіпедія: автоматичний коефіцієнт , але це лише правило для руйнуються станів і використовується в алгоритмах виведення мови / мовлення або мінімізації стану.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.