On prefixal one-rule string rewrite systems

International audiencePrefixal one-rule string rewrite systems are one-rule string rewrite systems for which the left-hand side of the rule is a prefix of the right-hand side of the rule. String rewrite systems induce a transformation over languages: from a starting word, one can associate all its descendants. We prove, in this work, that the transformation induced by a prefixal one-rule rewrite system always transforms a finite language into a context-free language, a property that is surprisingly not satisfied by arbitrary one-rule rewrite systems. We also give here a decidable characterization of the prefixal one-rule rewrite systems whose induced transformation is a rational transduction

On One-Rule Grid Semi-Thue Systems

International audienceThe family of one-rule grid semi-Thue systems, introduced by Alfons Geser, is the family of one-rule semi-Thue systems such that there exists a letter c that occurs as often in the left-hand side as the right-hand side of the rewriting rule. We prove that for any one-rule grid semi-Thue system S, the set S(w) of all words obtainable from w using repeatedly the rewriting rule of S is a constructible context-free language. We also prove the regularity of the set Loop(S) of all words that start a loop in a one-rule grid semi-Thue systems S.La famille des systèmes de semi-Thue à une seule règle "en grille", introduite par Alfons Geser, est la famille des systèmes de réécriture de mots pour lesquels il existe une lettre apparaissant autant de fois dans la partie gauche et dans la partie droite de leur unique règle. Nous prouvons que, pour tout système S de cette famille, l'ensemble S(w) des mots obtenus à partir du mot w en appliquant itérativement la règle de réécriture de S est un langage algébrique constructible. Nous prouvons également que l'ensemble Loop(S) des mots qui sont à l'origine d'une boucle de réécriture pour un systèmes de semi-Thue à une seule règle "en grille" S est un langage régulier

Des codes pour engendrer des langages de mots infinis

This thesis deals with the languages of infinite words which are the ω-powers of a language of finite words. In particular, we focus on the open question : given a language L, does there exist an ω-code C such that C^ω = L^ω ? It is quite similar to the question deciding whether a submonoid of a free monoid is generated by a code.First, we study the set of relations satisfied by language L, i.e. the double factorizations of a word in L^∗ ∪ L^ω. We establish a necessary condition for that L^ω has a code or an ω-code generator. Next, we define the new class of languages where the set of relations is as simple as possible after codes : one-relation languages. For this class of languages, we characterize the languages L such that there exists a code or an ω-code C such that L^ω = C^ω, and we show that C is never a finite language. Finally, a characterization of codes concerning infinite words leads us to define reduced languages. We consider the properties of these languages as generators of languages of infinite words.Le sujet de cette thèse est l'étude des langages de mots infinis, en particulier les puissances infinies de langages de mots finis (puissance ω). Plus précisément, nous nous intéressons à la question ouverte suivante : étant donné un langage L, existe- t-il un ω-code C tel que C^ω = L^ω ? Cette question est l’analogue de celle pour la concaténation finie : un sous-monoïde d’un monoïde libre est-il engendré par un code ou non?Dans un premier temps, nous étudions l’ensemble des relateurs d’un langage L, c’est-`à-dire les couples de factorisations différentes d’un même mot de L^∗ ∪ ^Lω ; nous établissons une condition nécessaire pour que L^ω ait un code ou un ω-code générateur. Ensuite, nous définissons une nouvelle classe de langages : les langages à un relateur. Leurs ensemble de relateurs est le plus simple possible sans qu’ils soient des codes. Pour cette classe intéressante de langages, on caractérise les langages L tels qu’il existe un ω-code ou un code C tels que L^ω = C^ω. On montre que C ne peut pas être un langage fini. Enfin, une caractéisation des codes concernant les mots infinis nous amène à définir les langages réduits ; nous considérons les propriétés de ces langages en tant que générateurs de langages de mots infinis