Automata and rational expressions

This text is an extended version of the chapter 'Automata and rational expressions' in the AutoMathA Handbook that will appear soon, published by the European Science Foundation and edited by JeanEricPin

Derived-Term Automata of Multitape Expressions with Composition

Rational expressions are powerful tools to define automata, but often restricted to single-tape automata. Our goal is to unleash their expressive power for transducers, and more generally, any multitape automaton; for instance (a + |x+b + |y) ∗ . We generalize the construction of the derived-term automaton by using expansions. This approach generates small automata, and even allows us to support a composition operator

Sparse approaches for the exact distribution of patterns in long state sequences generated by a Markov source

We present two novel approaches for the computation of the exact distribution of a pattern in a long sequence. Both approaches take into account the sparse structure of the problem and are two-part algorithms. The first approach relies on a partial recursion after a fast computation of the second largest eigenvalue of the transition matrix of a Markov chain embedding. The second approach uses fast Taylor expansions of an exact bivariate rational reconstruction of the distribution. We illustrate the interest of both approaches on a simple toy-example and two biological applications: the transcription factors of the Human Chromosome 5 and the PROSITE signatures of functional motifs in proteins. On these example our methods demonstrate their complementarity and their hability to extend the domain of feasibility for exact computations in pattern problems to a new level

Contributions à l'étude de la dérivation des expressions rationnelles et à l'étude des systèmes de numération abstraits

Les travaux de cette thèse s'inscrivent dans la théorie des automates et des langages formels. ils peuvent se diviser en deux parties qui donnent également deux visions différentes de manipuler les langages dans la théorie des automates. La première partie s'intéresse à la notion de dérivation des expressions qui permet de faire passer le formalisme des quotients de langages au niveau des expressions rationnelles. en particulier cette thèse étudie les termes dérivés cassés d'une expression rationnelle. ces termes dérivés cassés permettent, sous certaines circonstances, et à l'aide d'autres opérations, une réversibilité de la transformation d'un automate en une expression rationnelle. Dans la seconde partie, la théorie des automates est utilisée pour traiter des problèmes sur les systèmes de numération. les systèmes de numération représentent des nombres par des mots. il est possible d'utiliser des automates et des transducteurs afin d'être capable de 'compter' sur un langage rationnel représentant les entiers. plus précisément ces automates sont étudiés pour le cas des systèmes de numération abstraits qui associent à chaque entier un mot d'un langage rationnel, ordonné par l'ordre radiciel. dans un tel système, la fonction qui permet de calculer le mot suivant est une fonction co-séquentielle par morceaux, c'est-à-dire qu'il suffit de lire deux fois le mot d'entrée de la droite vers la gauche pour qu'une machine calcule son image.The works in this thesis lies in the automata and formal languages theory. in the first part, the notion of derivation of rational expressions is studied. more precisely the broken derived terms of a rational expressions. Theses broken derived terms allow, under certain circumstances, with some other operations on automata, to have the reversibility of the transformation of an automaton into a rational expression. In the second part, automata and tranducers allow to 'count' on a numeration system, where integers are represented by words on a rational language. more precisely, this part adress the problem of counting in an abstract numeration systems, which maps to any word of a rational language, ordored by radix order, the integer corresponding to the order of the word. in such a numeration system, the function which computes the successor of a word is a piecewise co-sequential function: it can be realised by a machine which reads the input two times to give the output.PARIS-Télécom ParisTech (751132302) / SudocSudocFranceF

Adding Pebbles to Weighted Automata: Easy Specification & Efficient Evaluation

International audienceWe extend weighted automata and weighted rational expressions with 2-way moves and reusable pebbles. We show with examples from natural language modeling and quantitative model-checking that weighted expressions and automata with pebbles are more expressive and allow much more natural and intuitive specifications than classical ones. We extend Kleene–Schützenberger theorem showing that weighted expressions and automata with pebbles have the same expressive power. We focus on an efficient translation from expressions to automata. We also prove that the evaluation problem for weighted automata can be done very efficiently if the number of reusable pebbles is low

Actes de la conférence JFLA 2009 (Vingtièmes Journées Francophones des Langages Applicatifs)

Ce fichier regroupe en un seul document l'ensemble des articles acceptés pour la conférence JFLA 2009.Pour la vingtième année consécutive, les Journées Francophones des Langages Applications sont l'occasion de se retrouver dans un cadre agréable et propice aux échanges conviviaux. Cette année, c'est à Saint-Quentin sur Isère, près de Grenoble, que nous nous réunissons, maintenant la tradition de l'alternance mer-montagne. Les neuf articles choisis par le comité de programme reflètent bien la diversité de notre communauté et les avancés tant du point de vue de l'application de langages fonctionnels que de la conception et de l'utilisation d'assistants à la preuve. Nous avons souhaité également inclure des articles plus proches de tutoriels ou de retours d'expérience, ceux-ci étant particulièrement adaptés au cadre pédagogique des Journées. Deux orateurs nous ont fait l'honneur d'accepter notre invitation. L'exposé de Vincent Balat, de l'université Paris 7, intitulé ≪ Ocsigen : approche fonctionnelle typée de la programmation Web ≫ illustre l'utilisation croissante de langages applicatifs dans des milieux inattendus. L'exposé de Bruno Barras, de Trusted Labs, intitulé ≪ Faut-il avoir peur de sa carte SIM ? ≫ présente l'application d'assistants à la preuve dans la modélisation de cartes à puces. Pour la quatrième année consécutive, deux sessions d'une demi-journée chacune sont consacrées à des cours. Le premier porte sur la modélisation de la linguistique (par Gérard Huet, de l'INRIA Paris - Rocquencourt) et le deuxième sur les bibliothèques Coq utilisées dans la preuve récente du théorème des quatre couleurs (par Assia Mahboubi, de l'INRIA Saclay - Île-de-France)