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SUffix trees meet REgular languages

Description du projet

Une nouvelle ère pour le traitement des données fondé sur les graphes

À l’ère de données de plus en plus complexes et interdépendantes, il est important de définir les limites du traitement des chaînes au regard des défis modernes, tels que les réseaux sociaux et la pangénomique, qui nécessitent une transition vers des graphes étiquetés. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet SURE vise à créer une nouvelle structure de données polyvalente en étendant les arbres de suffixes (qui ne sont plus la référence pour les chaînes linéaires) aux automates et aux graphes. Cette approche, qui relie les algorithmes, la compression des données et la bioinformatique, est essentielle pour gérer des données génomiques diverses sans le biais d’un génome de référence unique. Le projet établit également un nouveau paradigme pour l’étude des langages réguliers, ouvrant la voie à une analyse des données plus efficace.

Objectif

The SURE project (SUffix trees meet REgular languages) is an interdisciplinary project at the intersection of several areas: Algorithms, Data Compression, Automata Theory and Bioinformatics. Its primary objective is to extend the suffix tree, the most important data structure for string processing, to labeled graphs and automata, and to use this new paradigm for studying regular languages.

The suffix tree of a string supports a myriad of natural queries on strings, including multiple pattern matching variants. Suffix trees inspired a variety of related data structures for string algorithms, such as the suffix array, the Burrows-Wheeler transform and the FM-index.

Today’s world demands the processing and analysis of increasingly complex, interrelated data. All these relationships can be captured by using (labeled) graphs. For example, the World Wide Web can be modeled as a graph, where elements are connected through hyperlinks. Graphs are also widely used to model social networks and to create databases. The SURE project will lead to a new data structure, the suffix tree of a graph, efficiently supporting all previous queries on graphs. This will be crucial in the emerging field of pangenomics, where graphs can store multiple genomes, overcoming the inherent bias of a single reference genome.

Graphs provide a natural framework for analyzing regular languages in automata theory. Recent results indicate that several string-processing data structures suggest a new paradigm for analyzing regular languages. The SURE project will extend this paradigm through the suffix tree of a graph, proving that the same ideas can be applied to other formalisms (such as omega-regular languages). We will also show how to study the hierarchy of regular languages induced by these data structures through the lens of regular expressions and logic.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Coordinateur

GRAN SASSO SCIENCE INSTITUTE
Contribution nette de l'UE
€ 250 643,40
Adresse
VIA FRANCESCO CRISPI 7
67100 L'Aquila
Italie
Région
Sud Abruzzo L’Aquila
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Partenaires (2)