Opis projektu
Wykorzystywanie złożenia do uproszczenia algorytmów
Gdy w XX wieku matematycy zaczęli opracowywać teoretyczne założenia potrzebne do budowy komputerów, narodziła się teoria automatów. W rozumieniu tej teorii automaty to abstrakcyjne modele prostych maszyn lub urządzeń obliczeniowych, które automatycznie wykonują określoną z góry sekwencję operacji. Automaty pomagają informatykom zrozumieć, w jaki sposób komputer wykonuje funkcje i rozwiązuje problemy, a także, co to znaczy, że dana funkcja jest obliczalna lub że dany problem jest „rozstrzygalny”. Złożenie jest ważnym mechanizmem w teorii automatyki bezpośrednio odnoszącym się do problemu rozstrzygalności. W ramach finansowanego przez UE projektu FouCo badane jest zagadnienia złożenia automatów i sposób takiego ich wykorzystania w konkretnych zastosowaniach, które zmniejszy skomplikowanie obecnych algorytmów.
Cel
Composition is a key technique in automata theory, used in particular in the model-checking, realisability analysis and automatic synthesis of reactive systems. Typically, when it comes to composition, deterministic automata are used as they behave well when composed with other automata or games. However, determinisation is notoriously complex, both conceptually and computationally. One approach to avoiding determinisation is the notion of Good for Games (GFG) nondeterministic automata, which, despite their nondeterminism, compose well with games. Recent work suggests that the notion of GFG automata, so far only used for composing non-deterministic automata with games, is in fact much more powerful: it generalises to alternating automata, a more general and flexible type of automata that is particularly close to formal logics, and such automata can be used not just in composition with games, but with other automata as well. This means that alternating automata of this type could potentially be used in solutions to parity games, Church's synthesis problem, and, more generally, for turning automata into equivalent automata with simpler acceptance conditions.
This project aims to study how to make automata compositional, how to recognise compositional automata, and how to exploit compositionality to improve algorithms in verification and synthesis. In particular, we will study how partial notions of composition, that is, automata that are not GFG in general, but can still be composed with a restricted class of games, can be exploited to avoid determinisation and thereby simplify existing algorithms for reactive synthesis, model-checking and Markov decision procedures.
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
L69 7ZX Liverpool
Zjednoczone Królestwo