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SUffix trees meet REgular languages

Descrizione del progetto

Una nuova era per l’elaborazione dei dati basata sui grafi.

In un’epoca di dati sempre più complessi e interconnessi, è importante definire i confini dell’elaborazione delle stringhe in vista di sfide moderne come i social network e la pangenomica, che richiedono una transizione verso i grafi etichettati. Il progetto SURE, finanziato dal programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, si propone di creare una nuova struttura dati versatile estendendo gli alberi dei suffissi (non più considerati lo standard di riferimento per le stringhe lineari) agli automi e ai grafi. Questo approccio, che unisce algoritmi, compressione dei dati e bioinformatica, è fondamentale per gestire dati genomici eterogenei senza il pregiudizio derivante da un singolo genoma di riferimento. Il progetto stabilisce inoltre un nuovo paradigma per lo studio delle lingue regolari, aprendo la strada a un’analisi dei dati più efficiente.

Obiettivo

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.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

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

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Coordinatore

GRAN SASSO SCIENCE INSTITUTE
Contributo netto dell'UE
€ 250 643,40
Indirizzo
VIA FRANCESCO CRISPI 7
67100 L'Aquila
Italia
Regione
Sud Abruzzo L’Aquila
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato

Partner (2)