Games for Active XML Revisited

The paper studies the rewriting mechanisms for intensional documents in the Active XML framework, abstracted in the form of active context-free games. The safe rewriting problem studied in this paper is to decide whether the first player, Juliet, has a winning strategy for a given game and (nested) word; this corresponds to a successful rewriting strategy for a given intensional document. The paper examines several extensions to active context-free games. The primary extension allows more expressive schemas (namely XML schemas and regular nested word languages) for both target and replacement languages and has the effect that games are played on nested words instead of (flat) words as in previous studies. Other extensions consider validation of input parameters of web services, and an alternative semantics based on insertion of service call results. In general, the complexity of the safe rewriting problem is highly intractable (doubly exponential time), but the paper identifies interesting tractable cases.Comment: To be published in ICDT 201

Regular rewriting of active XML and unambiguity

We consider here the exchange of Active XML (AXML) data, i.e., XML documents where some of the data is given explicitly while other parts are given only intensionally as calls to Web services. Peers exchanging AXML data agree on a data exchange schema that species in particular which parts of the data are allowed to be intensional. Before send-ing a document, a peer may need to rewrite it to match the agreed data exchange schema, by calling some of the services and materializing their data. Previous works showed that the rewriting problem is undecidable in the general case and of high complexity in some restricted cases. We argue here that this diculty is somewhat articial. Indeed, we study what we believe to be a more adequate, from a practical view point, rewriting problem that is (1) in the spirit of standard 1-unambiguity constraints imposed on XML schema and (2) can be solved by a single pass over the document with a computational device not stronger than a nite state au-tomaton. Following previous works, we focus on the core of the problem, i.e., on the problem on words. The results may be extended to (A)XML trees in a straightforward manner. 1

Context-free games on strings and nested words

Kontextfreie Spiele sind ein formales Modell, welches in seiner einfachsten Form den Ableitungsmechanismus kontextfreier Grammatiken zu einem Spiel für zwei Spieler (genannt Juliet und Romeo) verallgemeinert; dabei wählt in einer gegebenen Satzform (d.h. einer Zeichenkette aus Terminal- und Nichtterminalsymbolen) jeweils Juliet ein zu ersetzendes Nichtterminalsymbol aus, worauf Romeo jeweils entsprechend den Ableitungsregeln entscheidet, wodurch dieses Nichtterminalsymbol ersetzt werden soll. Die Gewinnbedingung für Juliet in einem solchen Spiel ist das Erreichen einer Satzform aus einer gegebenen Zielsprache, wohingegen Romeo die Aufgabe hat, dies zu verhindern. Das zentrale algorithmische Problem in kontextfreien Spielen stellt die Frage, gegeben ein Spiel und eine initiale Satzform, ob Juliet in dem gegebenen Spiel auf der Satzform eine Gewinnstrategie hat. Die zentrale praktische Anwendung kontextfreier Spiele liegt in der Modellierung von Active XML-Dokumenten, d.h. XML-Dokumenten, die Referenzen auf externe Quellen enthalten, welche zur Laufzeit aufgerufen werden können um aktuelle Daten in das Dokument einzufügen. Vor diesem Hintergrund ist es sinnvoll, Erweiterungen der oben genannten kontextfreien Spiele auf verschachtelte Wörter zu betrachten, also auf XML-artige Linearisierungen von Bäumen in Zeichenketten. Weitere praktisch motivierte Verallgemeinerungen beinhalten unter anderem die Modellierung von syntaktischer oder semantischer Behandlung von Aufrufparametern beim Aufruf externer Referenzen. Ziel dieser Dissertation ist, einen weitgehend vollständigen Überblick über den aktuellen Stand der Forschung zu kontextfreien Spielen auf Zeichenketten und verschachtelten Wörtern zu liefern. Dazu liefert sie jeweils komplexitätstheoretische Klassifizierungen des Gewinnproblems (und verwandter Probleme) für diverse Varianten kontextfreie Spiele auf Zeichenketten und verschachtelten Wörtern und gibt einen Überblick über Beweismethoden und algorithmische Techniken zur Behandlung dieses Gewinnproblems. Als Teil dieser Betrachtung stellt sie darüber hinaus grundlegende Ergebnisse zu relevanten Automatenmodellen auf verschachtelten Wörtern dar, darunter Varianten von alternierenden Automaten und Transducern