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D’autres familles de langages peuvent être définies, comme celle des

(k, l)-non-ambigus. Mais il est aussi possible d’étendre celles déjà existantes. Caronet al.[15, 16] ont étudié les conditions nécessaires pour qu’un opé-rateur dans une expression rationnelle soit compatible avec la construction de l’automate des positions. En effet, certains opérateurs rationnels, utilisés au sein d’une expression rationnelle étendue, ne vérifient pas la compatibi-lité avec la linéarisation :

— dans le cas de l’intersection : si E = a ∩a alors E = a1 ∩a2, et

(L(E))= ({a1} ∩ {a2}) =∅ alors que L(E) ={a},

— ou dans le cas du complémentaire : si E = ¬a + ¬a alors E = ¬a1+¬a2, et(L(E)) = (Π

E\ {a1} ∪Π

E\ {a2})= (Π

E) = Σ alors queL(E) = Σ\ {a}.

Ils introduisent également de nouveaux opérateurs compatibles avec cette construction, consistant à ajouter ou supprimer le mot vide du langage dénoté par certaines sous-expressions. Ces derniers offrent notamment la possibilité d’obtenir des expressions rationnelles plus compactes.

Pour les opérateurs compatibles avec la construction de l’automate des positions, il existe également la construction de l’automate des Follows d’Illie et Yu [39] et celle de l’automate des dérivées partielles d’Antimirov [2, 22] dont il a été montré que ce sont des quotients de l’automate des posi-tions. La question serait notamment de savoir s’il existe des langages non déterministes pouvant être reconnus par un automate déterministe construit selon ces méthodes.

Concernant les opérateurs non compatibles avec la construction de l’au-tomate des positions, certains auteurs proposent de nouvelles constructions comme Caron et al. dont nous avons parlé en Section 3.3. D’autres pro-posent de généraliser la construction de l’automate des positions, comme Brodaet al. [7] pour l’intersection, qui utilisent des ensembles de positions pour représenter les états au lieu de simples positions.

Bibliographie

[1] Cyril Allauzen, Mehryar Mohri et Ashish Rastogi. « General Algorithms for Testing the Ambiguity of Finite Automata and the Double-Tape Ambiguity of Finite-State Transducers ». In : Int. J. Found. Comput. Sci. 22.4 (2011), p. 883-904 (cf. p. 50).

[2] Valentin M. Antimirov. « Partial Derivatives of Regular Expres-sions and Finite Automaton Constructions ». In : Theor. Comput. Sci. 155.2 (1996), p. 291-319 (cf. p. 138).

[3] Dean N.Arden. « Delayed-logic and finite-state machines ». In :2nd Annual Symposium on Switching Circuit Theory and Logical Design, Detroit, Michigan, USA, October 17-20, 1961. IEEE Computer So-ciety, 1961, p. 133-151 (cf. p. 63).

[4] Jean Berstel et Jean-Eric Pin. « Local Languages and the Berry-Sethi Algorithm ». In : Theor. Comput. Sci. 155.2 (1996), p. 439-446 (cf. p. 13).

[5] Ronald Vernon Book et al. « Ambiguity in Graphs and Expres-sions ». In :IEEE Trans. Computers 20.2 (1971), p. 149-153 (cf. p. 2, 50-52).

[6] Tim Bray et al. Extensible markup language (XML) 1.0. 2008 (cf. p. 2).

[7] Sabine Broda et al. « Position Automaton Construction for Regu-lar Expressions with Intersection ». In : Developments in Language Theory - 20th International Conference, DLT 2016, Montréal, Ca-nada, July 25-28, 2016, Proceedings. Sous la dir. de Srecko Brlek

et Christophe Reutenauer. T. 9840. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2016, p. 51-63 (cf. p. 138).

[8] J. A. Brzozowski. « Canonical regular expressions and minimal state graphs for definite events ». In : Mathematical Theory of Au-tomata. Volume 12 of MRI Symposia Series. Polytechnic Press, Poly-technic Institute of Brooklyn, N.Y., 1962, p. 529-561 (cf. p. 27).

[9] Janusz A. Brzozowski. « Derivatives of Regular Expressions ». In :

J. ACM 11.4 (1964), p. 481-494 (cf. p. 20, 22).

[10] Janusz A. Brzozowski et Edward J. McCluskey. « Signal Flow Graph Techniques for Sequential Circuit State Diagrams ». In :IEEE Trans. Electronic Computers 12.2 (1963), p. 67-76 (cf. p. 15).

[11] Janusz A. Brzozowski et Nicolae Santean. « Predictable semiau-tomata ». In : Theor. Comput. Sci. 410.35 (2009), p. 3236-3249 (cf. p. 124, 125).

[12] Janusz A.Brzozowski et HellisTamm. « Theory of átomata ». In :

Theor. Comput. Sci. 539 (2014), p. 13-27 (cf. p. 27).

[13] Anne Brüggemann-Klein. « Regular Expressions into Finite Au-tomata ». In :Theor. Comput. Sci.120.2 (1993), p. 197-213 (cf. p. 32, 34, 35, 55).

[14] Anne Brüggemann-Klein et Derick Wood. « One-Unambiguous Regular Languages ». In : Inf. Comput. 140.2 (1998), p. 229-253 (cf. p. 2, 39, 53, 54, 56, 57, 61, 66, 70, 72, 74, 77, 119).

[15] PascalCaron, Jean-MarcChamparnaudet LudovicMignot. « Multi-Bar and Multi-Tilde Regular Operators ». In : Journal of Automata, Languages and Combinatorics 16.1 (2011), p. 11-26 (cf. p. 138).

[16] PascalCaron, Jean-MarcChamparnaudet LudovicMignot. « Multi-tilde-bar expressions and their automata ». In :Acta Inf.49.6 (2012), p. 413-436 (cf. p. 138).

[17] Pascal Caron et Marianne Flouret. « On Glushkov K-graphs ». In :Scientific Applications of Language Methods.Sous la dir. de Carlos

Martín-Vide. T. 2. Mathematics, Computing, Language, and Life : Frontiers in Mathematical Linguistics and Language Theory. Imperial College Press, 2010, p. 103-132 (cf. p. 36).

[18] Pascal Caron, Marianne Flouret et Ludovic Mignot. « (k, l)-Unambiguity and Quasi-Deterministic Structures : An Alternative for the Determinization ». In : Language and Automata Theory and Ap-plications - 8th International Conference, LATA 2014, Madrid, Spain, March 10-14, 2014. Proceedings. Sous la dir. d’Adrian-Horia Dediu

et al. T. 8370. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2014, p. 260-272 (cf. p. 3, 135).

[19] PascalCaron, Yo-SubHanet LudovicMignot. « Generalized One-Unambiguity ». In : Developments in Language Theory - 15th In-ternational Conference, DLT 2011, Milan, Italy, July 19-22, 2011. Proceedings. Sous la dir. de Giancarlo Mauri et Alberto Leporati. T. 6795. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2011, p. 129-140 (cf. p. 78).

[20] Pascal Caronet DjelloulZiadi. « Characterization of Glushkov au-tomata ». In : Theor. Comput. Sci. 233.1-2 (2000), p. 75-90 (cf. p. 4, 36, 39).

[21] J-M Champarnaud, J-L Ponty et Djelloul Ziadi. « From regular expressions to finite automata ». In : International journal of compu-ter mathematics 72.4 (1999), p. 415-431 (cf. p. 78).

[22] Jean-MarcChamparnaudet DjelloulZiadi. « From C-Continuations to New Quadratic Algorithms for Automaton Synthesis ». In : IJAC

11.6 (2001), p. 707-736 (cf. p. 138).

[23] Chia-Hsiang Chang et Robert Paige. « From Regular Expressions to DFA’s Using Compressed NFA’s ». In :Theor. Comput. Sci.178.1-2 (1997), p. 1-36 (cf. p. 35).

[24] Haiming Chen et Lei Chen. « Inclusion Test Algorithms for One-Unambiguous Regular Expressions ». In :Theoretical Aspects of Com-puting - ICTAC 2008, 5th International Colloquium, Istanbul, Turkey, September 1-3, 2008. Proceedings. Sous la dir. de John S. Fitzge-rald, Anne Elisabeth Haxthausen et Hüsnü Yenigün. T. 5160. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2008, p. 96-110 (cf. p. 56).

[25] Noam Chomsky. « Three models for the description of language ». In : IRE Trans. Information Theory 2.3 (1956), p. 113-124 (cf. p. 1, 7).

[26] Zhe Dang, Oscar H. Ibarra et Jianwen Su. « Composability of Infinite-State Activity Automata ». In :Algorithms and Computation, 15th International Symposium, ISAAC 2004, Hong Kong, China, De-cember 20-22, 2004, Proceedings. Sous la dir. de Rudolf Fleischer

et Gerhard Trippen. T. 3341. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 2004, p. 377-388 (cf. p. 119).

[27] François Denis, Aurélien Lemay et Alain Terlutte. « Residual Finite State Automata ». In : Fundam. Inform. 51.4 (2002), p. 339-368 (cf. p. 20).

[28] SamuelEilenberg.Automata, languages, and machines. A. T. 59 A. Pure and applied mathematics. Academic Press, 1974.isbn: 0122340019 (cf. p. 79).

[29] Cagdas EvrenGeredeet al. « Automated composition of e-services : lookaheads ». In : Service-Oriented Computing - ICSOC 2004, Se-cond International Conference, New York, NY, USA, November 15-19, 2004, Proceedings. Sous la dir. de Marco Aiello et al. ACM, 2004, p. 252-262 (cf. p. 119).

[30] DoraGiammarresi et RosaMontalbano. « Deterministic genera-lized automata ». In : Theoretical Computer Science 215.1–2 (1999), p. 191 -208.issn : 0304-3975 (cf. p. 79, 87, 90, 91, 93, 101).

[31] DoraGiammarresi, RosaMontalbanoet DerickWood. « Block-Deterministic Regular Languages ». In :Theoretical Computer Science, 7th Italian Conference, ICTCS 2001, Torino, Italy, October 4-6, 2001, Proceedings. 2001, p. 184-196 (cf. p. 2, 3, 79, 99, 133).

[32] V. M.Glushkov. « The abstract theory of automata ». In :Russian Mathematical Surveys 16 (1961), p. 1-53 (cf. p. 2, 12).

[33] BenoîtGrozet SebastianManeth. « Efficient testing and matching of deterministic regular expressions ». In : J. Comput. Syst. Sci. 89 (2017), p. 372-399 (cf. p. 55).

[34] Hermann Gruber et Markus Holzer. « Provably Shorter Regular Expressions from Finite Automata ». In :Int. J. Found. Comput. Sci.

24.8 (2013), p. 1255-1280 (cf. p. 18).

[35] Yo-Sub Han. « State Elimination Heuristics for Short Regular Ex-pressions ». In :Fundam. Inform.128.4 (2013), p. 445-462 (cf. p. 18). [36] Yo-Sub Han et Derick Wood. « Generalizations of 1-deterministic regular languages ». In : Inf. Comput. 206.9-10 (2008), p. 1117-1125 (cf. p. 3, 99, 119, 122, 133).

[37] John. E. Hopcroft. « An n log n Algorithm for Minimizing the States in a Finite Automaton ». In : The theory of machines and computations. Sous la dir. de Z.Kohavi. New York : Academic Press, 1971, p. 189-196 (cf. p. 27).

[38] John E.Hopcroft, RajeevMotwani et Jeffrey D.Ullman. Intro-duction to automata theory, languages, and computation - internatio-nal edition (2. ed). Addison-Wesley, 2003. isbn : 978-0-321-21029-6 (cf. p. 7, 22-24).

[39] L.Ilieet S.Yu. « Follow automata. » In :Inf. Comput.186.1 (2003), p. 140-162 (cf. p. 138).

[40] ISO8879 :1986. Information processing – Text and Office Systems – Standard Generalized Markup Language (SGML). Standard No. ISO 8879 :1986. International Organization for Standardization, 1986 (cf. p. 2, 53).

[41] S. Kleene. « Representation of events in nerve nets and finite auto-mata ». In : Automata Studies Ann. Math. Studies 34 (1956). Prin-ceton U. Press, p. 3-41 (cf. p. 2, 12).

[42] A. Layman et al. XML-Data. 1998. url : http://www.w3.org/TR/ 1998/NOTE-XML-data (cf. p. 2).

[43] Christof Löding et Stefan Repke. « Decidability Results on the Existence of Lookahead Delegators for NFA ». In : IARCS Annual Conference on Foundations of Software Technology and Theoretical Computer Science, FSTTCS 2013, December 12-14, 2013, Guwahati, India. Sous la dir. d’AnilSethet Nisheeth K.Vishnoi. T. 24. LIPIcs. Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik, 2013, p. 327-338 (cf. p. 120-122).

[44] Katja Losemann, Wim Martens et Matthias Niewerth. « Clo-sure properties and descriptional complexity of deterministic regular expressions ». In :Theor. Comput. Sci.627 (2016), p. 54-70 (cf. p. 70). [45] RobertMcNaughtonet HisaoYamada. « Regular Expressions and State Graphs for Automata ». In : IRE Trans. Electronic Computers

9.1 (1960), p. 39-47 (cf. p. 2, 12, 15).

[46] LudovicMignot. « Des Codes Barres pour les Langages Rationnels. (Bar Codes for Regular Languages) ». Thèse de doct. University of Rouen, France, 2010 (cf. p. 13, 30).

[47] Edward FMoore. « Gedanken-experiments on sequential machines ». In : Automata studies 34 (1956), p. 129-153 (cf. p. 27).

[48] J.Myhill. « Finite automata and the representation of events ». In :

WADD TR-57-624 (1957), p. 112-137 (cf. p. 19).

[49] AnilNerode. « Linear automaton transformations ». In :Proceedings of the American Mathematical Society 9.4 (1958), p. 541-544 (cf. p. 19, 26).

[50] Jean-Luc Ponty, Djelloul Ziadiet Jean-Marc Champarnaud. « A New Quadratic Algorithm to Convert a Regular Expression into an Automaton ». In : Workshop on Implementing Automata. T. 1260. Lecture Notes in Computer Science. Springer, 1996, p. 109-119 (cf. p. 35).

[51] Bala Ravikumar et Nicolae Santean. « On the Existence of Loo-kahead Delegators for NFA ». In : Int. J. Found. Comput. Sci. 18.5 (2007), p. 949-973 (cf. p. 120).

[52] Jacques Sakarovitch. « Automata and rational expressions ». In :

CoRR abs/1502.03573 (2015). arXiv : 1502.03573. url : http:// arxiv.org/abs/1502.03573 (cf. p. 35).

[53] Jacques Sakarovitch. Éléments de théorie des automates. Paris : Vuibert, 2003 (cf. p. 22).

[54] Robert Endre Tarjan. « Depth-First Search and Linear Graph Al-gorithms ». In : SIAM J. Comput. 1.2 (1972), p. 146-160 (cf. p. 10). [55] Alan M Turing. « On computable numbers, with an application to

the Entscheidungsproblem ». In : Proceedings of the London mathe-matical society 2.1 (1937), p. 230-265 (cf. p. 2).

[56] AndreasWeber et HelmutSeidl. « On the Degree of Ambiguity of Finite Automata ». In :Theor. Comput. Sci. 88.2 (1991), p. 325-349 (cf. p. 47, 48).

[57] D. Ziadi, J.-L. Ponty et J.-M. Champarnaud. « Passage d’une expression rationnelle a un automate fini non deterministe ». In :

Bulletin of the Belgian Mathematical Society - Simon Stevin4 (1997), p. 177-203 (cf. p. 35).

Index

état

équivalent, 24

étiquettes d’un état, 123 accessible, 11 co-accessible, 11 langage droit, 10 automate, 8 L-équivalent, 10 émondé, 11 équivalent, 10 chemin, 9 acceptant, 10 réussi, 10 clôture transitive, 9 compact, 25 déterministe, 22 minimal, 25

famille de langages droits, 10 isomorphe, 9 langage reconnu, 10 résiduel, 24 automate à blocs, 79 k-blocs, 80 complétion d’orbite, 105 déterministe, 81 déterministe minimal, 91 fonction de cheminement, 105 automate des parties, 23

automate des positions, 14 automate localement prédictible,

123 automate non-ambigu, 48 automate orbital, 60 automate prédictible, 120 BW-test, 68 cycle, 10 porte d’entrée, 10 porte de sortie, 10 transition d’entrée, 10 transition de sortie, 10 trivial, 10

décalé d’un automate, 20 délégateur d’un automate, 120 expression de clôture, 39 maximale, 39 expression rationnelle, 7 émondée, 30 dérivation, 20 langage dénoté, 8 largeur alphabétique, 8 linéaire, 12 taille, 8

expression rationnelle à blocs, 93 dérivation, 95

Followlast, 31

forme normale étoilée, 32 forme normale de clôture, 39 graphe des positions, 38

graphe sous-jacent, 37 image alphabétique, 97 image transitionnelle, 127 langage blocs déterministe, 94 déterministe, 53 localement prédictible, 126 non-ambigu, 50 rationnel, 7 orbite, 10 compacte, 103 langage externe, 59 langage orbital, 60 maximale, 28 transverse, 59 propriété orbitale, 59 sous-automate, 9

Étude d’extensions des langages déterministes

Cette thèse a pour but d’étudier des propriétés structurelles d’au-tomates étendant celle du déterminisme, et les langages pouvant être dénotés par une expression rationnelle dont l’automate des positions présente l’une de ces propriétés. Si Booket al.ont montré que tous les langages rationnels peuvent être reconnus par un automate des posi-tions non-ambigu, Brüggemann-Klein et Wood ont montré que ceux pouvant l’être par un automate des positions déterministe forment une famille strictement incluse dans celle des rationnels. Nous nous intéressons aux extensions de cette famille, en cherchant à caractéri-ser leurs langages, et à étudier leur hiérarchie interne et leur inclusion entre elles.

Mots-clés : Automates Finis, Langages Rationnels, Expressions Ra-tionnelles, Automate des Positions.

Deterministic languages extensions

This thesis aims to study structural properties of automata ex-tending determinism, and the languages that can be denoted by a regular expression of which the position automaton has one such property. If Book et al.showed that all regular languages can be re-cognized by an unambiguous position automaton, Brüggemann-Klein and Wood showed that only a proper subset of them can be recogni-zed by a deterministic position automaton. We focus on extensions of this subfamily, by seeking to characterize their languages, and to study their internal hierarchy and how they relate to each other.

Keywords : Finite Automata, Regular Languages, Regular Expres-sions, Position Automaton.

Dans le document Etude d'extensions des langages déterministes (Page 149-158)