Alternující skákající automaty a jejich aplikace
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tato práce zavádí alternující skákající automaty a zkoumá některé jejich vlastnosti a vyjadřovací možnosti. Tyto automaty se podobně jako klasické skákající automaty vyznačují schopností nespojitého zpracovávání vstupních řetězců. Po každém jednom čtení symbolů provádí skok na nejvzdálenější místo ve vstupní pásce od aktuální pozice čtecí hlavy a od tam následně v procesu přijímání pokračují. Výchozí počáteční pozicí čtecí hlavy je levý okraj vstupní pásky. Práce demonstruje vliv různých počátečních konfigurací na výpočetní sílu těchto automatů a na základě nově představených převodových algoritmů dokazuje ekvivalenci jejich určitých verzí s lineárními gramatikami. Součástí této práce je potom také porovnání alternujících skákajících automatů s Watson-Crick automaty, ukázka rozdílného přístupu obou těchto modelů k detekci struktury DNA a koncept automatu kombinujícího jejich přednosti.
This thesis proposes alternating jumping automata and investigates some of their properties and expressive capabilities. These automata, like classical jumping ones, are characterized by the ability to process input strings discontinuously. After each single reading of symbols, they perform a jump to the farthest position in the input tape from the current position of the reading head and continue the computation from there. The default starting position of the reading head is the left edge of the input tape. The thesis demonstrates the effect of different initial configurations on the computational power of these automata and proves the equivalence of certain versions of them with linear grammars using newly introduced conversion algorithms. This thesis also includes a comparison of alternating jumping automata with Watson-Crick automata, a demonstration of the different approaches of these two models to DNA structure detection, and a concept of an automaton combining their benefits.
This thesis proposes alternating jumping automata and investigates some of their properties and expressive capabilities. These automata, like classical jumping ones, are characterized by the ability to process input strings discontinuously. After each single reading of symbols, they perform a jump to the farthest position in the input tape from the current position of the reading head and continue the computation from there. The default starting position of the reading head is the left edge of the input tape. The thesis demonstrates the effect of different initial configurations on the computational power of these automata and proves the equivalence of certain versions of them with linear grammars using newly introduced conversion algorithms. This thesis also includes a comparison of alternating jumping automata with Watson-Crick automata, a demonstration of the different approaches of these two models to DNA structure detection, and a concept of an automaton combining their benefits.
Description
Keywords
skákající konečné automaty, alternující skákající konečné automaty, lineární jazyky, jednoduchá lineární gramatika, Watson-Crick automaty, detekce struktury DNA, jumping finite automata, alternating jumping finite automata, linear languages, simple linear grammar, Watson-Crick automata, DNA structure detection
Citation
NEJEDLÝ, D. Alternující skákající automaty a jejich aplikace [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2022.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Informační technologie
Comittee
prof. Ing. Tomáš Vojnar, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ondřej Ryšavý, Ph.D. (místopředseda)
Ing. František Grézl, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Martínek, Ph.D. (člen)
Dr. Ing. Petr Peringer (člen)
Date of acceptance
2022-06-13
Defence
Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A. Otázky u obhajoby: V literatuře se běžně zavádí pojem "alternující" pro jiné modely výpočtu (např. Turingových strojů). Můžete vysvětlit, jak se principiálně liší váš přístup "alternace" a zda by nebyl vhodný jiný název. Uvažoval jste i jiné definice alternujících skákajících automatů (např. aby se neskákalo až zcela na pravý okraj, ale tak, aby nebylo třeba stále měnit směr čtení)? Oproti propracovaným důkazům je implementace spíše základní. Obsahuje skript DNAfilter i možnost zpracovávat vstupní řetězec podle nedeterministického alternujícího skákajícího automatu, nebo pouze deterministického?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení