将Brzozowski的DFA最小化算法推广到具有不同类别的接受状态的有限自动机吗?


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Brzozowski将DFA转换为等效的最小状态DFA的算法非常简单: R(D) 表示通过反转DFA中的所有边而形成的NFA D,将旧的开始状态设为接受状态,然后将旧的接受状态设为开始状态,如果 P(N) 表示将子集构造应用于NFA的结果 N, 然后

P(R(P(R(D))))
是具有以下语言的最低状态DFA: D

我们可以将DFA视为接受输入字符串的计算设备 w 然后如果输出0 w 以拒绝状态结束,如果为1,则结束 w以接受状态结束。DFA的自然概括,将DFA中的每个状态与0到0之间的某个自然数相关联k1, 包括的。

据我所知,可以使用基于可区分性的最小化算法(例如Hopcroft的规范算法)来最小化这些DFA修改类。但是,我看不到如何使Brzozowski的最小化算法适应这种新的自动机类,因为关键步骤(反转自动机)在这种通用设置中不再有明确的解释。

是否存在用于最小化此类自动机的Brzozowski算法的已知概括?如果没有,那么有什么理论上的原因使我们期望这种修改后的算法不存在?


“一般化”似乎没有明确定义。什么是k?只是在谈论将DFA中的每个状态与有界整数值相关联吗?那呢 有什么例子?谁处理这个?等
vzn

@vzn您可以认为普通DFA中的每个状态都与0或1(分别为拒绝和接受状态)相关联。我正在考虑将其推广到每个DFA状态与某个值相关联的情况{0,1,2,3,...,k1}和DFA输出与该串中结束了的状态相关的数字。
templatetypedef

好的,那根本就没有在帖子中传达,“ DFA输出与字符串结尾的状态关联的#”,建议您解决此问题。同样,DFA技术上也没有“输出”。也许您是指FSM传感器?确实存在与FSM换能器最小化相关的一些局部理论,显然与DFA最小化还没有完全结合(“还”?)。
vzn

Answers:


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您的问题的答案是肯定的。

请参阅Bonchi,Bonsangue,Rutten和Silva的论文,Brzozowski的算法(共)为代数算法(较短的会议版本)和Brzozowski的最小化算法(较长的期刊版本,具有更多概括)中的Algebra-Coalgebra对偶

他们对Brzowzowski算法进行了(轻微)分类表示,并使用它为更一般的自动机类(包括Moore自动机)(它为您的问题提供了肯定的答案)的派生版本。


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只是为了增加Neel的答案,在我的《让·保罗·阿鲁奇与让·保罗·阿鲁什的自动序列》一书中,我们讨论了DFAO(带有输出的确定性有限自动机),这正是您所要的(将输出与每个状态相关联)。定理4.3.3描述了如何反转这样的机器。

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