주어진 문자열을 수락하고 다른 주어진 문자열을 거부하는 가장 작은 DFA


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주어 두 세트는 문자 위에 문자열 우리 (DFA) 작은 결정 성 유한 상태 오토 마톤을 계산할 수 M 이되도록 \ SUBSETEQ의 L (M)L (M) \ SUBSETEQ \ 시그마 ^ * \ setminus의 B를 ?A,BΣMAL(M)L(M)ΣB

즉, A 는 일련의 긍정적 인 예를 나타냅니다. A의 모든 문자열 A은 DFA에서 승인해야합니다. B 는 일련의 부정적인 예를 나타냅니다. DFA 는 B의 문자열을 B허용하지 않아야합니다.

DFA 최소화 기술을 사용하여이 문제를 해결할 방법이 있습니까? 수락 상태, 거부 상태 및 "무정의"상태의 3 가지 상태를 가진 DFA와 같은 자동 장치를 만드는 것을 상상할 수 있습니다 ( "무정의"상태로 끝나는 입력은 모두 허용 될 수 있음) 또는 거부). 그러나이를 일반 DFA로 최소화하는 방법을 찾을 수 있습니까?

긍정적이고 부정적인 예를 들어 DFA 학습의 문제라고 생각할 수 있습니다.

이것은 정규식 골프 NP에서 완성 되었습니까? DFA 대신 정규식에 대해 비슷한 질문을합니다.


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언어 AB의 종류와 언어를 B지정하는 방법 에 대해 일종의 제한을 두어야한다고 생각 합니다.
reinierpost

학습 기능 / 언어에 관한 많은 문헌이 있습니다. 예를 들어, 한도 내에서 학습하에 제출되었습니다 (골드 스타일 학습). 이들은 귀하의 문제에 정확하게 맞지 않지만 흥미로울 수 있습니다.
Raphael

답변:


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설명하는 DFA를 분리 DFA 라고합니다 . 와 가 정규 검증 언어 (예 : 구성 검증을위한 DFA 분리 학습 과 같은 )가 Yu-Fang Chen, Azadeh Farzan, Edmund M. Clarke, Yih-Kuen Tsay, Bow-Yaw Wang 과 같은 정규 언어 인 경우이 문제에 대한 문헌이 있습니다 .AB

@reinierpost 상태에서 A와 B에 대한 제한없이 문제를 결정하기 어려울 수 있습니다.


A와 B가 모두 정규 언어이고 A와 B가 동일한 결과를 산출하는 입력을 임의로 수락하거나 거부 할 수 있다면 문제를 어떻게 결정할 수 있는지 알 수 없습니다. 특정 크기의 DFA의 경우 허용해야하는 입력과 거부해야하는 입력을 완전히 포괄적으로 구성하여 동일한 수의 상태 이하의 모든 DFA가 모든 테스트 사례를 올바르게 처리하도록 할 수 있습니다. 모든 경우에 동일하게 작동하도록 보장 할 수 있습니다. A가 모든 것을 받아들이는 기계는 다른 모든 것을 받아들이고 거부하기 때문에 ...
supercat

... 제약을 만족 시키면 기계가 포함해야 할 상태의 수에 상한을 둘 수 있습니다. 주어진 크기에 한정된 수의 가능한 머신과 한정된 수의 테스트 케이스가 있기 때문에 A보다 작은 모든 가능한 머신을 생성하고 필요한 조건을 충족시키는 지 확인할 수 있습니다. 문제를 신속하게 해결하는 방법은 아니지만 A와 B가 규칙적이라면 확실히 결정할 수 있습니다. 이들이 규칙적이지 않다면 DFA는 A 나 B를 풀지 못할 것입니다. A와 B가 그렇지 않더라도 "차이"는 때때로 규칙적 일 수 있습니다.
supercat

"비정상적인"사례가 될 것입니다.
supercat

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양성 및 음성 샘플이 제공된 DFA 학습에 관한 많은 문헌이 있습니다. 와 가 유한 하다면 어떻게 문제를 결정할 수 없는지 알 수 없습니다. 만약 분명히 다음에만 문자열을 받아들이는 DFA 만족 귀하의 요구 사항을 하나는 단순히 모든 작은 DFAS를 열거 할 수 있습니다. 만약 다음 분명 그러한 DFA가 존재하지 않습니다.ABAB=AAB

주어진 문자열 세트와 일치하는 최소 DFA를 찾는 것은 NP- 완료입니다. 이 결과는 Angluin의 논문 에서 정규 세트의 최소 추론의 복잡성에 대한 정리 1로 나타납니다 . 따라서 귀하의 문제는 NP 완료입니다.

일반 언어 학습에 대한 많은 좋은 링크와 토론을 보려면 CSTheory 블로그 게시물 On 정규 언어 학습을 확인하십시오 .


오토 마톤이 A와 B 모두에있는 것을 임의로 수용하거나 거부 할 수 있도록 요구 사항이 변경 되었다면, A와 B에 대한 문제는 항상 해결 될 수 있습니다. 최적의 오토 마톤을 찾는 것이 그렇게하지 않고 NP- 완료되면, 그 요구 사항이 있더라도 NP- 완료됩니다.
supercat
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