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P2 Polynomial automata: Zeroness and applications

多项式自动机:零性问题与应用
LICS 2017 32nd Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS)2017匹配度 1/10 · 该论文是纯自动机与形式语言理论研究,关注多项式自动机的零性问题及其在 VAS 覆盖性和流式字符串转换器等价性中的应用,未涉及 LLM/Agent、静态分析、浮点程序分析或贝叶斯程序分析等用户核心研究方向。引用 34 inbox
Michael Benedikt, Timothy Duff, Aditya Sharad, James Worrell
crossref: 2026-09-12dblp: 2026-09-12

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一句话:引入多项式自动机,刻画其零性问题的复杂度,并应用于 VAS 覆盖性与流式字符串转换器等价性。

本文引入多项式自动机,作为域上加权自动机的推广。核心问题是零性问题:判定给定自动机是否在所有词上输出零。作者分析其复杂度,证明一般情形下该问题非原始递归;进而刻画出一个子类,使零性问题为原始递归。进一步限定后,得到仿射 VAS 的一个子类,其覆盖性可在 2EXPSPACE 内判定。作为应用,利用多项式自动机给出流式字符串转换器等价性可判定的新证明,并证明无拷贝流式字符串转换器的等价性属于 PSPACE。

问题
判定多项式自动机的零性问题(是否在所有词上输出零)的复杂度,并刻画该问题可判定的子类。
方法
引入多项式自动机这一域上加权自动机的推广,通过复杂度分类和子类刻画来分析零性问题。
评估
理论复杂度结果:一般情形非原始递归,特定子类原始递归;仿射 VAS 子类覆盖性在 2EXPSPACE;并应用于流式字符串转换器等价性可判定及无拷贝情形属于 PSPACE。
原文摘要(Abstract)

We introduce a generalisation of weighted automata over a field, called polynomial automata, and we analyse the complexity of the Zeroness Problem in this model, that is, whether a given automaton outputs zero on all words. While this problem is non-primitive recursive in general, we highlight a subclass of polynomial automata for which the Zeroness Problem is primitive recursive. Refining further, we identify a subclass of affine VAS for which coverability is in 2EXPSPACE. We also use polynomial automata to obtain new proofs that equivalence of streaming string transducers is decidable, and that equivalence of copyless streaming string transducers is in PSPACE.

链接与引用

DOI 原文 · PDF(开放获取) · DBLP

BibTeX
@inproceedings{BenediktDSW17,
  title = {Polynomial automata: Zeroness and applications},
  author = {Michael Benedikt and Timothy Duff and Aditya Sharad and James Worrell},
  booktitle = {LICS},
  year = {2017},
  doi = {10.1109/lics.2017.8005101}
}