Efektivní automatové techniky a jejich aplikace
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tato práce se zabývá vývojem efektivních technik pro konečné automaty a jejich aplikace. Zejména se věnujeme konečným automatům použitých pří detekci útoků v síťovém provozu a automatům v rozhodovacích procedurách a verifikaci. V první části práce navrhujeme techniky přibližné redukce nedeterministických automatů, které snižují spotřebu zdrojů v hardwarově akcelerovaném zkoumání obsahu paketů. Druhá část práce je je věnována automatům v rozhodovacích procedurách, zejména slabé monadické logice druhého řádů k následníků (WSkS) a teorie nad řetězci. Navrhujeme novou rozhodovací proceduru pro WS2S založenou na automatových termech, umožňující efektivně prořezávat stavový prostor. Dále studujeme techniky předzpracování WSkS formulí za účelem snížení velikosti konstruovaných automatů. Automaty jsme také aplikovali v rozhodovací proceduře teorie nad řetězci pro efektivní reprezentaci důkazového stromu. V poslední části práce potom navrhujeme optimalizace rank-based komplementace Buchiho automatů, které snižuje počet generovaných stavů během konstrukce komplementu.
This thesis develops efficient techniques for finite automata and their applications. In particular, we focus on finite automata in network intrusion detection and automata in decision procedures and verification. In the first part of the thesis, we propose techniques of approximate reduction of nondeterministic automata decreasing consumption of resources of hardware-accelerated deep packet inspection. The second part is devoted to automata in decision procedures, in particular, to weak monadic second-order logic of k successors (WSkS) and the theory of strings. We propose a novel decision procedure for WS2S based on automata terms allowing one to effectively prune the state space. Further, we study techniques of WSkS formulae preprocessing intended to reduce the sizes of constructed intermediate automata. Moreover, we employ automata in a decision procedure of the theory of strings for efficient handling of the proof graph. The last part of the thesis then proposes optimizations in rank-based Buchi automata complementation reducing the number of generated states during the construction.
This thesis develops efficient techniques for finite automata and their applications. In particular, we focus on finite automata in network intrusion detection and automata in decision procedures and verification. In the first part of the thesis, we propose techniques of approximate reduction of nondeterministic automata decreasing consumption of resources of hardware-accelerated deep packet inspection. The second part is devoted to automata in decision procedures, in particular, to weak monadic second-order logic of k successors (WSkS) and the theory of strings. We propose a novel decision procedure for WS2S based on automata terms allowing one to effectively prune the state space. Further, we study techniques of WSkS formulae preprocessing intended to reduce the sizes of constructed intermediate automata. Moreover, we employ automata in a decision procedure of the theory of strings for efficient handling of the proof graph. The last part of the thesis then proposes optimizations in rank-based Buchi automata complementation reducing the number of generated states during the construction.
Description
Keywords
Konečné automaty, přibližná redukce, minimalizace, stromové automaty, rozhodovací procedury, WSkS, automatové termy, antiprenexní forma, teorie řetězců, kvadratické rovnice nad slovy, komplementace Buchiho automatů, rank-based komplementace, Finite automata, approximate reduction, minimization, tree automata, decision procedures, WSkS, automata terms, antiprenexing, theory of strings, quadratic word equations, Buchi automata complementation, rank-based complementation
Citation
HAVLENA, V. Efektivní automatové techniky a jejich aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Výpočetní technika a informatika
Comittee
prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Petr Jančar, CSc. (člen)
doc. RNDr. Jan Kofroň, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Mojmír Křetínský, CSc. (člen)
doc. RNDr. Jan Strejček, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2021-12-09
Defence
Student přednesl cíle a výsledky, kterých v rámci řešení disertační práce dosáhl.
V rozpravě student odpověděl na otázky komise a oponentů a hostů.
Diskuze je zaznamenána na diskuzních lístcích, které jsou přílohou protokolu. Počet diskuzních lístků: 4
Komise se v závěru jednomyslně usnesla, že student splnil podmínky pro udělení akademického titulu doktor. Komise a oponenti se shodli, že práce svou výbornou kvalitou odpovídá kvalitním pracem na špičkových světových institucích.
Komise jednomyslně doporučuje, aby studentovi byla udělena cena za výjimečně kvalitní disertační práci.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení