26. Theorietag Automaten und Formale Sprachen 23. Jahrestagung Logik in der Informatik: Tagungsband

Der Theorietag ist die Jahrestagung der Fachgruppe Automaten und Formale Sprachen der Gesellschaft für Informatik und fand erstmals 1991 in Magdeburg statt. Seit dem Jahr 1996 wird der Theorietag von einem eintägigen Workshop mit eingeladenen Vorträgen begleitet. Die Jahrestagung der Fachgruppe Logik in der Informatik der Gesellschaft für Informatik fand erstmals 1993 in Leipzig statt. Im Laufe beider Jahrestagungen finden auch die jährliche Fachgruppensitzungen statt. In diesem Jahr wird der Theorietag der Fachgruppe Automaten und Formale Sprachen erstmalig zusammen mit der Jahrestagung der Fachgruppe Logik in der Informatik abgehalten. Organisiert wurde die gemeinsame Veranstaltung von der Arbeitsgruppe Zuverlässige Systeme des Instituts für Informatik an der Christian-Albrechts-Universität Kiel vom 4. bis 7. Oktober im Tagungshotel Tannenfelde bei Neumünster. Während des Tre↵ens wird ein Workshop für alle Interessierten statt finden. In Tannenfelde werden • Christoph Löding (Aachen) • Tomás Masopust (Dresden) • Henning Schnoor (Kiel) • Nicole Schweikardt (Berlin) • Georg Zetzsche (Paris) eingeladene Vorträge zu ihrer aktuellen Arbeit halten. Darüber hinaus werden 26 Vorträge von Teilnehmern und Teilnehmerinnen gehalten, 17 auf dem Theorietag Automaten und formale Sprachen und neun auf der Jahrestagung Logik in der Informatik. Der vorliegende Band enthält Kurzfassungen aller Beiträge. Wir danken der Gesellschaft für Informatik, der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und dem Tagungshotel Tannenfelde für die Unterstützung dieses Theorietags. Ein besonderer Dank geht an das Organisationsteam: Maike Bradler, Philipp Sieweck, Joel Day. Kiel, Oktober 2016 Florin Manea, Dirk Nowotka und Thomas Wilk

Contributions of formal language theory to the study of dialogues

For more than 30 years, the problem of providing a formal framework for modeling dialogues has been a topic of great interest for the scientific areas of Linguistics, Philosophy, Cognitive Science, Formal Languages, Software Engineering and Artificial Intelligence. In the beginning the goal was to develop a "conversational computer", an automated system that could engage in a conversation in the same way as humans do. After studies showed the difficulties of achieving this goal Formal Language Theory and Artificial Intelligence have contributed to Dialogue Theory with the study and simulation of machine to machine and human to machine dialogues inspired by Linguistic studies of human interactions. The aim of our thesis is to propose a formal approach for the study of dialogues. Our work is an interdisciplinary one that connects theories and results in Dialogue Theory mainly from Formal Language Theory, but also from another areas like Artificial Intelligence, Linguistics and Multiprogramming. We contribute to Dialogue Theory by introducing a hierarchy of formal frameworks for the definition of protocols for dialogue interaction. Each framework defines a transition system in which dialogue protocols might be uniformly expressed and compared. The frameworks we propose are based on finite state transition systems and Grammar systems from Formal Language Theory and a multi-agent language for the specification of dialogue protocols from Artificial Intelligence. Grammar System Theory is a subfield of Formal Language Theory that studies how several (a finite number) of language defining devices (language processors or grammars) jointly develop a common symbolic environment (a string or a finite set of strings) by the application of language operations (for instance rewriting rules). For the frameworks we propose we study some of their formal properties, we compare their expressiveness, we investigate their practical application in Dialogue Theory and we analyze their connection with theories of human-like conversation from Linguistics. In addition we contribute to Grammar System Theory by proposing a new approach for the verification and derivation of Grammar systems. We analyze possible advantages of interpreting grammars as multiprograms that are susceptible of verification and derivation using the Owicki-Gries logic, a Hoare-based logic from the Multiprogramming field

Regulated rewriting in formal language theory

Thesis (MSc (Mathematical Sciences))--University of Stellenbosch, 2008.Context-free grammars are well-studied and well-behaved in terms of decidability, but many real-world problems cannot be described with context-free grammars. Grammars with regulated rewriting are grammars with mechanisms to regulate the applications of rules, so that certain derivations are avoided. Thus, with context-free rules and regulated rewriting mechanisms, one can often generate languages that are not context-free. In this thesis we study grammars with regulated rewriting mechanisms. We consider problems in which context-free grammars are insufficient and in which more descriptive grammars are required. We compare bag context grammars with other well-known classes of grammars with regulated rewriting mechanisms. We also discuss the relation between bag context grammars and recognizing devices such as counter automata and Petri net automata. We show that regular bag context grammars can generate any recursively enumerable language. We reformulate the pumping lemma for random permitting context languages with context-free rules, as introduced by Ewert and Van der Walt, by using the concept of a string homomorphism. We conclude the thesis with decidability and complexity properties of grammars with regulated rewriting

Resolution-based decision procedures for subclasses of first-order logic

This thesis studies decidable fragments of first-order logic which are relevant to the field of nonclassical logic and knowledge representation. We show that refinements of resolution based on suitable liftable orderings provide decision procedures for the subclasses E+, K, and DK of first-order logic. By the use of semantics-based translation methods we can embed the description logic ALB and extensions of the basic modal logic K into fragments of first-order logic. We describe various decision procedures based on ordering refinements and selection functions for these fragments and show that a polynomial simulation of tableaux-based decision procedures for these logics is possible. In the final part of the thesis we develop a benchmark suite and perform an empirical analysis of various modal theorem provers.Diese Arbeit untersucht entscheidbare Fragmente der Logik erster Stufe, die mit nicht-klassischen Logiken und Wissensrepräsentationsformalismen im Zusammenhang stehen. Wir zeigen, daß Entscheidungsverfahren für die Teilklassen E+, K, und DK der Logik erster Stufe unter Verwendung von Resolution eingeschränkt durch geeignete liftbare Ordnungen realisiert werden können. Durch Anwendung von semantikbasierten Übersetzungsverfahren lassen sich die Beschreibungslogik ALB und Erweiterungen der Basismodallogik K in Teilklassen der Logik erster Stufe einbetten. Wir stellen eine Reihe von Entscheidungsverfahren auf der Basis von Resolution eingeschränkt durch liftbare Ordnungen und Selektionsfunktionen für diese Logiken vor und zeigen, daß eine polynomielle Simulation von tableaux-basierten Entscheidungsverfahren für diese Logiken möglich ist. Im abschließenden Teil der Arbeit führen wir eine empirische Untersuchung der Performanz verschiedener modallogischer Theorembeweiser durch