Multigrafos dirigidos como autómatas mínimos


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Dado un lenguaje regular en el alfabeto A , su autómata determinista mínimo puede verse como un multigrafo conectado directo con un grado de salida constante | A | y un estado inicial marcado (olvidando etiquetas de transiciones, estados finales). Mantenemos el estado inicial porque cada vértice debe ser accesible desde él.LA|A|

¿Es cierto lo contrario? Es decir, se proporciona un multigrafo conectado directo con un grado de salida constante y un estado inicial de modo que se pueda acceder a cada vértice desde él, ¿hay siempre un lenguaje L tal que G sea ​​el gráfico subyacente del autómata mínimo de L ?GLGL

Por ejemplo si es cierto, ya que el gráfico debe ser un "lazo" con un prefijo de tamaño iy un bucle de tamaño j , y corresponde al autómata mínimo de L = { a i + n j | n N } .|A|=1ijL={ai+nj | nN}

La motivación proviene de un problema relacionado que se encuentra en una reducción de la capacidad de decisión, donde la solución es más fácil: a partir de un gráfico simple no orientado y con más operaciones permitidas, como agregar sumideros. Pero me preguntaba si alguien ya había visto esta pregunta más natural.

Las únicas cosas conectadas remotamente que pude encontrar en la literatura son documentos como Complejidad de colorear el camino con palabras de reinicio prescritas , donde el objetivo es colorear un multigrafo de manera que el autómata resultante tenga una palabra de sincronización. Sin embargo, la minimidad no parece ser considerada.

Actualización : Pregunta de seguimiento después de la respuesta de Klaus Draeger: ¿cuál es la complejidad de decidir si un gráfico tiene esta forma? Podemos adivinar el etiquetado y verificar polinomialmente la minimidad del autómata, por lo que está en NP, pero ¿podemos decir más?

Respuestas:


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nn

Hn(H)n(H)H

EDITAR, con respecto a la pregunta de seguimiento: esto suena complicado. Un enfoque sugerido por mi argumento podría verse así:

  • GO(|V|+|E|)
  • P
  • {a,b}ab
  • Trate los SCC restantes en el DAG de manera similar, teniendo en cuenta los inferiores; Estoy un poco confuso con los detalles de esta parte.

Ese es un paso cuya complejidad es famosa, y otro que parece que puede requerir un tiempo exponencial (ya que puede haber exponencialmente muchas particiones en clases de bisimilaridad para excluir al determinar autómatas permitidos). ¿Podemos hacerlo mejor?


Bien gracias. Una pregunta de seguimiento natural es la complejidad de decidir si un gráfico es inducido por un autómata mínimo. Está en NP pero ¿podemos decir más?
Denis
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