D 2011

Describing periodicity in two-way deterministic finite automata using transformation semigroups

KUNC, Michal and Alexander OKHOTIN

Basic information

Original name

Describing periodicity in two-way deterministic finite automata using transformation semigroups

Name in Czech

Popis periodicity v dvoucestných deterministických konečných automatech pomocí transformačních pologrup

Authors

KUNC, Michal (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution) and Alexander OKHOTIN (643 Russian Federation)

Edition

Berlin, Developments in Language Theory: 15th International Conference, DLT 2011, Milan, Italy, July 19-22, 2011. Proceedings, p. 324-336, 13 pp. 2011

Publisher

Springer

Other information

Language

English

Type of outcome

Proceedings paper

Field of Study

10101 Pure mathematics

Country of publisher

Germany

Confidentiality degree

is not subject to a state or trade secret

Impact factor

Impact factor: 0.402 in 2005

RIV identification code

RIV/00216224:14310/11:00050221

Organization unit

Faculty of Science

ISBN

978-3-642-22320-4

ISSN

Keywords (in Czech)

konečné automaty; dvoucestné deterministické automaty; periodicita; transformační pologrupy; unární jazyky

Keywords in English

finite automata; two-way deterministic automata; periodicity; transformation semigroups; unary languages

Tags

Tags

International impact, Reviewed
Changed: 9/12/2011 16:02, doc. Mgr. Michal Kunc, Ph.D.

Abstract

V originále

A framework for the study of periodic behaviour of two-way deterministic finite automata (2DFA) is developed. Computations of 2DFAs are represented by a two-way analogue of transformation semigroups, every element of which describes the behaviour of a 2DFA on a certain string x. A subsemigroup generated by this element represents the behaviour on strings in x^+. The main contribution of this paper is a description of all such monogenic subsemigroups up to isomorphism. This characterization is then used to show that transforming an n-state 2DFA over a one-letter alphabet to an equivalent sweeping 2DFA requires exactly n + 1 states, and transforming it to a one-way automaton requires exactly max{G(n-l) + l + 1 | 0 <= l <= n} states, where G(k) is the maximum order of a permutation of k elements.

In Czech

V tomto článku je vyvinuta technika pro studium periodického chování dvoucestných deterministických konečných automatů (2DFA). Výpočty 2DFA jsou reprezentovány dvoucestnou analogií transformačních pologrup, jejichž každý prvek popisuje chování 2DFA na určitém řetězci x. Podpologrupa generovaná tímto prvkem reprezentuje chování na řetězcích v x^+. Hlavním příspěvkem článku je popis všech takových monogenických podpologrup až na izomorfismus. Pomocí této charakterizace je poté ukázáno, že k transformování 2DFA s n stavy nad jednopísmennou abecedou na ekvivalentní zametací 2DFA je třeba právě n + 1 stavů a k jeho transformování na jednocestný automat je třeba právě max{G(n-l) + l + 1 | 0 <= l <= n} stavů, kde G(k) je největší řád permutace k prvků.

Links

GA201/09/1313, research and development project
Name: Algebraické metody v teorii automatů a formálních jazyků II
Investor: Czech Science Foundation, Algebraic Methods in Automata and Formal Language Theory II
MSM0021622409, plan (intention)
Name: Matematické struktury a jejich fyzikální aplikace
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Mathematical structures and their physical applications