A sufficient condition to polynomially compute a minimum separating DFA

This is the author’s version of a work that was accepted for publication in Information Sciences. Changes resulting from the publishing process, such as peer review, editing, corrections, structural formatting, and other quality control mechanisms may not be reflected in this document. Changes may have been made to this work since it was submitted for publication. A definitive version was subsequently published in Information Sciences 370–371 (2016) 204–220. DOI 10.1016/j.ins.2016.07.053.The computation of a minimal separating automaton (MSA) for regular languages has been studied from many different points of view, from synthesis of automata or Grammatical Inference to the minimization of incompletely specified machines or Compositional Verification. In the general case, the problem is NP-complete, but this drawback does not prevent the problem from having a real application in the above-mentioned fields. In this paper, we propose a sufficient condition that guarantees that the computation of the MSA can be carried out with polynomial time complexity. © 2016 Elsevier Inc. All rights reserved.Vázquez-De-Parga Andrade, M.; García Gómez, P.; López Rodríguez, D. (2016). A sufficient condition to polynomially compute a minimum separating DFA. Information Sciences. 370-371:204-220. doi:10.1016/j.ins.2016.07.053S204220370-37

DFA minimization: Double reversal versus split minimization algorithms

“NOTICE: this is the author’s version of a work that was accepted for publication in Theoretical Computer Science. Changes resulting from the publishing process, such as peer review, editing, corrections, structural formatting, and other quality control mechanisms may not be reflected in this document. Changes may have been made to this work since it was submitted for publication. A definitive version was subsequently published inTheoretical Computer Science, [Volume 583, 7 June 2015, Pages 78–85] DOI 10.1016/j.tcs.2015.04.002In this paper, we show the relationship between the two most widely used approaches for the minimization of deterministic finite automata: minimization by split of partitions and minimization by double reversal. Even though the double reversal approach has usually been considered to be unconventional with respect to the more common split approach, we show that any double reversal minimization algorithm can be related to a split minimization algorithm and vice versa.García Gómez, P.; López Rodríguez, D.; Vázquez-De-Parga Andrade, M. (2015). DFA minimization: Double reversal versus split minimization algorithms. Theoretical Computer Science. 583:78-85. doi:10.1016/j.tcs.2015.04.002788558

Experiencia de clase inversa en el grado de ingeniería informática

La amplia disponibilidad de herramientas de generación de contenido multimedia hace posible la incorporación de nuevos recursos que complementen la actividad habitual en el aula. En la experiencia que se expone, se analizaron los recursos que existían relacionados con la materia de Teoría de Autómatas del Grado de Informática de la Universidad Politécnica de Valencia. Este análisis permitió detectar algunos aspectos clave que no eran convenientemente asimilados por el alumnado. Para cada uno de estos se elaboró material audiovisual que presentaba el contenido así como ejercicios de autoevaluación a realizar antes de la clase presencial. Se comprobó que el efecto de facilitar de forma anticipada al estudiante de este material permite al alumno, si bien en principio no completamente, trabajar ciertos conceptos, permitiendo plantear las dudas de forma más orientada. Pese a que el grupo piloto de esta experiencia estaba formado exclusivamente por voluntarios, lo que puede suponer un sesgo en la valoración, la experiencia se considera muy positiva

A split-based incremental deterministic automata minimization algorithm

The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1007/s00224-014-9588-y. La fecha de publicación corresponde a la versión First OnlineWe here study previous results due to Hopcroft and Almeida et al. to propose an incremental split-based deterministic automata minimization algorithm whose average running-time does not depend on the size of the alphabet. The experimentation carried out shows that our proposal outperforms the algorithms studied whenever the automata have more than a (quite small) number of states and symbols.García Gómez, P.; Vázquez-De-Parga Andrade, M.; Velasco, JA.; López Rodríguez, D. (2014). A split-based incremental deterministic automata minimization algorithm. Theory of Computing Systems. 1-18. doi:10.1007/s00224-014-9588-y118Hopcroft, J.E., Ullman, J.D.: Introduction to Automata Theory, Languages and Computation. Addison-Wesley Publishing Company (1979)Watson, B.W., Daciuk, J.: An efficient incremental DFA minimization algorithm. Nat. Lang. Eng. 9(1), 49–64 (2003)Almeida, M., Moreira, N., Reis, R.: Incremental DFA minimisation. In: Domaratzki, M., Salomaa, K. (eds.) CIAA, of Lecture Notes in Computer Science, vol. 6482, pp 39–48. Springer (2010)Hopcroft, J.E.: An n ⋅ log n $n\cdot \log n$ algorithm for minimizing states in a finite automaton. Technical report, Stanford, University, Stanford (1971)Moore, E.F.: Gedanken experiments on sequential machines. In: Shannon, C.E., Mc-Carthy, J. (eds.) Automata Studies. Princeton Universty Press, Princeton (1956)Berstel, J., Boasson, L., Carton, O., Fagnot, I.: Automata: from Mathematics to Applications, chapter Minimization of automata. European Mathematical Society. (arXiv: 1010.5318v3. ) To appear.David, J.: Average complexity of Moore’s and Hopcroft’s algorithms. Theor. Comput. Sci. 417, 50–65 (2012)Almeida, M., Moreira, N., Reis, R.: Aspects of enumeration and generation with a string automata representation. In: Leung, H., Pighizzini, G. (eds.) DCFS, pp 58–69. New Mexico State University, Las Cruces (2006)Gries, D.: Describing an algorithm by Hopcroft. Acta Informatica 2, 97–109 (1973)Aho, A., Hopcroft, J.E., Ullman, J.D.: The Design and Analysis of Computer Algorithms. Addison-Wesley Publishing Company (1974)Blum, N.: A O ( n log n ) $\mathcal {O}(n\log n)$ implementation of the standard method for minimizing n-state finite automata. Inf. Process. Lett. 57, 65–69 (1996)Knuutila, T.: Re-describing an algorithm by Hopcroft. Theor. Comput. Sci. 250, 333–363 (2001)Veanes, M.: Minimization of symbolic automata. Technical report, Microsoft Research, MSR-TR-2013-48 (2013)Lothaire, M.: Applied Combinatorics on Words chap. 1. Cambridge University Press, Cambridge (2005

DFA minimization: from Brzozowski to Hopcroft

Minimization of automata is a classic problem in Computer Sci- ence which is still studied nowadays. In this paper, we first propose a polynomial minimization method directly derived from Brzozowski¿s algorithm, and second, we show how the consideration of some effi- ciency improvements on this algorithm lead to obtain an algorithm equivalent to Hopcroft¿s.García Gómez, P.; López Rodríguez, D.; Vázquez-De-Parga Andrade, M. (2013). DFA minimization: from Brzozowski to Hopcroft. http://hdl.handle.net/10251/2762

Resultados contrapuestos en una experiencia piloto de docencia inversa

El uso de la tecnología de la información y las comunicaciones permite explorar nuevas alternativas para la mejora del proceso de enseñanza-aprendizaje. En esta comunicación se exponen los resultados obtenidos en relación con la docencia de la materia de Teoría de Autómatas durante el segundo año de la experiencia piloto de implantación de la docencia inversa en el Grado de Informática de la Universidad Politécnica de Valencia. Los buenos resultados obtenidos por el equipo en el primer año sugirieron mantener el protocolo de trabajo y autoevaluación previa a la clase presencial. La experiencia limitada del primer año se mantuvo en un grupo exclusivo de matrícula voluntaria, extendiéndose además de forma puntual en la docencia de distintos grupos de matrícula ordinaria para valorar el efecto en grupos de mayor tamaño. Los resultados obtenidos en el segundo año no son comparables a los obtenidos el curso anterior, siendo necesaria una modificación del protocolo si se busca utilizar la docencia inversa en grupos de tamaño medio/alto

Autómatas finitos: irreducibilidad e Inferencia

En este trabajo abordamos dos problemas: El de la reducción de autómatas finitos y el de la inferencia de los lenguajes regulares y estudiamos las relaciones entre ellos. Tras la introducción, en el segundo capítulo se repasan los conceptos y proposiciones básicos de teoría de lenguajes y se establece la notación utilizada a lo largo del trabajo. Lo mismo, pero en lo que concierne a la inferencia gramatical, se realiza en el tercer capítulo, donde se describe además el actual estado del arte. En el cuarto capítulo se discuten los problemas de minimalización y reducción de autómatas finitos y se demuestra el primero de los resultados centrales de esta tesis, la existencia de una cota en el tamaño de los autómatas finitos irreducibles que aceptan un determinado lenguaje regular. Se introducen además los conceptos de irreducibilidad y concisión relativas. En el capítulo quinto se discuten y amplían los conceptos de red de autómatas cocientes y completitud estructural y se introduce el concepto de universalidad estructural. Como resultado de este estudio se obtiene el segundo de los resultados centrales de este trabajo, el cual establece que cualquier algoritmo de fusión de estados que obtenga como resultado un autómata finito irreducible compatible con los datos de entrada infiere en el límite la clase de los lenguajes regulares siempre y cuando se aplique en cierta manera, por lo demás poco restrictiva. En el capítulo sexto se introduce el concepto de subautómata asociado a una palabra en un lenguaje y a partir de él se describe una nueva familia de algoritmos de inferencia de la clase de los lenguajes regulares representados mediante autómatas finitos, algoritmos que tienen la particularidad de que su complejidad temporal es función básicamente de la longitud de las palabras de la muestra de entrada, mientras que son prácticamente lineales respecto al número de las mismas. En el capítulo séptimo se describen algunos algorítmos de las familias menciVázquez-De-Parga Andrade, M. (2008). Autómatas finitos: irreducibilidad e Inferencia [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2321Palanci

A polynomial double reversal minimization algorithm for deterministic finite automata

We here propose a polynomial-time deterministic finite automaton minimization algorithm directly derived from Brzozowski’s double reversal algorithm. To do so, we take into account the framework by Brzozowski and Tamm, to propose an atomization algorithm that allows us to achieve polynomial time complexity.Work partially supported by the Spanish Ministerio de Economia y Competitividad under research project TIN2011-28260-C03-01.Vázquez-De-Parga Andrade, M.; García Gómez, P.; López Rodríguez, D. (2013). A polynomial double reversal minimization algorithm for deterministic finite automata. Theoretical Computer Science. 487:17-22. https://doi.org/10.1016/j.tcs.2013.03.005172248

Resultados contrapuestos en una experiencia piloto de docencia inversa

El uso de la tecnología de la información y las comunicaciones permite explorar nuevas alternativas para la mejora del proceso de enseñanza-aprendizaje. En esta comunicación se exponen los resultados obtenidos en relación con la docencia de la materia de Teoría de Autómatas durante el segundo año de la experiencia piloto de implantación de la docencia inversa en el Grado de Informática de la Universidad Politécnica de Valencia. Los buenos resultados obtenidos por el equipo en el primer año sugirieron mantener el protocolo de trabajo y autoevaluación previa a la clase presencial. La experiencia limitada del primer año se mantuvo en un grupo exclusivo de matrícula voluntaria, extendiéndose además de forma puntual en la docencia de distintos grupos de matrícula ordinaria para valorar el efecto en grupos de mayor tamaño. Los resultados obtenidos en el segundo año no son comparables a los obtenidos el curso anterior, siendo necesaria una modificación del protocolo si se busca utilizar la docencia inversa en grupos de tamaño medio/alto