Liczba stanów automatów lokalnych

10

Automat deterministyczny nazywa się k -lokalny dla k > 0, jeżeli dla każdego w X k zbiór { δ ( q , w ) : q Q } zawiera co najwyżej jeden element. Intuicyjnie oznacza to, że jeśli słowo w o długości k prowadzi do stanu, to ten stan jest unikalny lub inaczej niż dowolne słowo o długościA=(X,Q,q0,F,δ)kk>0wXk{δ(q,w):qQ}wk ostatnich k symboli określa stan, do którego prowadzi.>kk

Teraz, jeśli automat jest -lokalny, to nie musi być k -lokalny dla niektórych k < k , ale musi być k -lokalny dla k > k, ponieważ ostatnie symbole jakiegoś słowa | w | > k określ stan, jeśli występuje, w sposób unikalny.kkk<kkk>k|w|>k

Teraz staram się połączyć liczbę stanów i -localness z automatu. Przypuszczam:k

Lemat: Niech będzie k -lokalne, jeśli | Q | < k to automat jest również | Q | -lokalny.A=(X,Q,q0,F,δ)k|Q|<k|Q|

Ale nie udało mi się udowodnić, żadnych sugestii lub pomysłów?

Mam nadzieję, że przez ten lematu do uzyskania czegoś o liczbie stanów automatu, która nie jest -local dla wszystkich k N danej stałej N > 0 , ale k -local pewnego k > N .kkNN>0kk>N

StefanH
źródło

Odpowiedzi:

7

Ponieważ mówisz, że powinien mieć najwyżej jeden element, założę, że używasz wersji DFA, gdzie δ może być częściowe. To jest przykład kontrprzykładowy: X = { a , b } , Q = { 0 , 1 , 2 , 3 , 4 } , δ ( q , a ) =Tw:={δ(q,w):qQ}δ dla q < 4 i δ ( 1 , b ) = 2 , δ ( 2 , b ) = 3 , δ ( 4 , b ) = 0 . F i q 0 oczywiście nie mają znaczenia dla tego pytania.X={a,b},Q={0,1,2,3,4},δ(q,a)=q+1q<4δ(1,b)=2,δ(2,b)=3,δ(4,b)=0Fq0

Automat jest lokalny, ale nie 5- lokalny, ponieważ T a b a a b = { 0 , 3 } .65Tabaab={0,3}

Edycja: ten kontrprzykład nie działa, zachowam go, aby komentarze miały sens. Ale tak jest.

Weź , z przejściami 0 1 ( a ) , 1 2 ( a ) , 2 3 ( a ) , 2 0 ( b ) , 3 2 ( b ) . Ten automat to 5X={a,b},Q={0,1,2,3}01(a),12(a),23(a),20(b),32(b)5-lokalne, ale nie -lokalne: dla a a b a otrzymujemy ścieżki 0 1 2 0 1 i 1 2 3 2 3 , tj. T a a b a = { 1 , 3 } .4aaba0120112323Taaba={1,3}

Klaus Draeger
źródło
coś jest nie tak z twoimi automatami, zapomniałeś pewnych przejść? Słowo prowadzi do żadnego stanu, niezależnie od tego, od czego zacznę ...abaab
StefanH
I, że powinno być właściwa - stwierdzono nieco inaczej, przejścia są: a 4 0 ( b ) . Zatem ścieżki, które otrzymujesz dla a b a a b, wynoszą 0 1 2 01(a),12(a,b),23(a,b),34(a),40(b)abaab i 3 4 0 1 2 3 . 012340340123
Klaus Draeger
przepraszam masz rację!
StefanH
Och, właściwie nie jestem, ale z innego powodu. Dostajesz te ścieżki, ale potem możesz po prostu powtórzyć nieskończoność - ten automat nie jest k- lokalny dla żadnego k . abaabkk
Klaus Draeger
Oczywiście, ogólnie przyjętą automaty nie może być miejscowe, czy istnieje dwa różne i słowo wagowo tak że hemibursztynianu ( s , W ) = P i δ ( q , W ) = P . p,qwδ(p,w)=pδ(q,w)=q
StefanH
8

Późna odpowiedź, ale ograniczono opóźnienie synchronizacji dla kilku klas automatów: patrz na przykład Automaty jednoznaczne; Béal i in. MCS'08 .

W szczególności; istnieje rodzina deterministycznych automatów, które mają opóźnienie jak pokazano w: Na granicy opóźnienia synchronizacji lokalnego automatu; Béal i in. TCS'98 , który odpowiada odpowiedniej górnej granicy O ( | Q | 2 ) .Ω(|Q|2)O(|Q|2)

PS zdefiniowane w pracy opóźnienie synchronizacji jest minimalnym dla którego deterministyczny automat lokalny jest k -lokalny.kk

Joseph Stack
źródło
wydaje się, że sugerujesz, że opóźnienie synchronizacji jest równoważne k-local ....?
vzn
1
kk
dobra odpowiedź nie pominie kluczowych szczegółów. możliwe, że są one (prawie? dokładnie?) równoważne, ale wtedy byłby to nowy „most thm” nie w pracy ani w opublikowanym związku…? jeśli tak, to trzeba gdzieś bardziej szczegółowo
rozwinąć
1
Ok. Zredagowałem odpowiedź, aby podkreślić tę kwestię. Nie sądzę, aby potrzebny był jakikolwiek most poza sprawdzeniem definicji.
Joseph Stack
sugerują, aby oba defn zostały dokładnie określone, a następnie okazały się równoważne. dziękuję za wyjaśnienie do tej pory.
vzn