|
|
Efektivní funkcionální knihovna pro konečné automaty
Říha, Jakub ; Hruška, Martin (oponent) ; Lengál, Ondřej (vedoucí práce)
Konečné automaty jsou důležitou matematickou abstrakcí. Ve formální verifikaci se konečné automaty používají ke stručné reprezentaci regulárních jazyků. V této souvislosti se používají operace nad konečnými automaty, jako je testování jazykové univerzality a inkluze. Naivní přístup k implementaci těchto operací vede k explicitní determinizaci konečného automatu, což může být nakladné a nežádoucí. Nicméně existuje pokročilejší metoda k vykonávání těchto operací nazývaná Antichains algoritmus, která se vyhýbá explicitní determinizaci. Tato práce se zabývá efektivní implementací operací nad konečnými automaty v Haskellu a také porovnává několik implementačních variant. Získané výsledky jsou poté porovnány s knihovnou VATA, což je imperativní implementace knihovny pro práci nad konečnými automaty.
|
|
|
Simulace kolektivního chování entit ve virtuálním světě
Vymazal, Tomáš ; Žák, Pavel (oponent) ; Láník, Aleš (vedoucí práce)
Tématem této práce je zhodnotit a porovnat možnosti řízení entit (agentů) ve virtuálním světě a jeden vybraný přístup realizovat ve formě programu. Pro implementaci byl vybrán přístup, kdy konečný automat, řídící agenta, podléhá evoluci pomocí genetických algoritmů. Tento přístup by měl přizpůsobit, případně vylepšit agentovo chování tak, aby odpovídalo zadaným požadavkům: zde např. aby se agent naučil težit zdroje ve virtuálním světě. Implementace je realizována pomocí modulu pro běh evoluce a pomocí modulu se 3d zobrazením, kde lze prohlížet chování agentů.
|
|
|
Nové struktury a operace v matematické informatice
Bureš, Richard ; Krčmář, Radim (oponent) ; Meduna, Alexandr (vedoucí práce)
Cílem této práce je podívat se na některé známé a na některé v této práci vytvořené operace a na jejich vlastnosti nad především regulárními, ale i bezkontextovými jazyky. Dále si zde ukážeme, jak je možné takové operace provádět nad konečnými a zásobníkovými automaty a nakonec také jak je možné tyto automaty a operace nad nimi implementovat.
|
|
|
Porovnávání jazyků a redukce automatů používaných při filtraci síťového provozu
Havlena, Vojtěch ; Rogalewicz, Adam (oponent) ; Vojnar, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá porovnáváním jazyků automatů a redukcí automatů používaných při monitorování síťového provozu. Je navrženo několik přístupů pro přibližnou redukci automatů (nezachovávající jazyk) a přístup pro porovnávání jejich jazyků. Redukce jsou založeny na podaproximaci jazyka automatu, kdy dochází k odstraňování stavů nebo na nadaproximaci jazyka, kdy dochází k přidávání nových smyček (a odstranění zbytečných stavů později). Navržené metody pro přibližnou redukci a navržená pravděpodobnostní vzdálenost využívají informaci ze síťového provozu. Jsou poskytnuty formální záruky vzhledem k modelu síťového provozu, který je reprezentován pravděpodobnostním automatem. Metody byly implementovány a jejich vlastnosti byly ověřeny na automatech používaných pro filtrování síťového provozu.
|
|
|
Reducing Size of Nondeterministic Automata with SAT Solvers
Šedý, Michal ; Havlena, Vojtěch (oponent) ; Holík, Lukáš (vedoucí práce)
Nondeterministic finite automata (NFA) are widely used in computer science fields, such as regular languages in formal language theory, high-speed network monitoring, image recognition, hardware modeling, or even in bioinformatic for the detection of the sequence of nucleotide acids in DNA. They are also used in regular mode checking, in string solving, in verification of pointer manipulating programs, for construction of linear arithmetic equations and inequalities, for decision in WS1S and WS2S logic, and many others. Automata minimization is a fundamental technique that helps to decrease resource claims (memory, time, or a number of hardware components) of implemented automata and speed up automata operations. Commonly used minimization techniques, such as state merging, transition pruning, and saturation, can leave potentially minimizable automaton subgraphs with duplicit language information. These fragments consist of a group of states, where the part of language of one state is piecewise covered by the other states in this group. The thesis describes a new minimization approach, which uses SAT solver, which provides information for efficient minimization of these so far nonminimizable automaton parts. Moreover, the newly investigated method, which only uses solver information and state merging, can minimize the automaton similarly and on automata with low transition count faster than a tool RABIT/Reduce, which uses state merging and transition pruning.
|
|
|
Knihovna pro konečné automaty a převodníky
Bieliková, Michaela ; Lengál, Ondřej (oponent) ; Hruška, Martin (vedoucí práce)
Konečné automaty majú široké uplatnenie v informatike, okrem iných vo formálnej verifikácii, modelovaní systémov a spracovaní prirodzeného jazyka. Avšak modely skutočne reprezentujúce realitu bývajú veľmi komplikované a môžu byť definované nad veľkými, v niektorých prípadoch až nekonečnými, abecedami, a teda môžu obsahovať veľký počet prechodov. V týchto prípadoch nemusí byť je použitie algoritmov na prácu s konečnými automatmi efektívne. Symbolické automaty poskytujú stručnejší zápis tak, že namiesto symbolov v prechodoch používajú predikáty. Konečné prevodníky tiež majú široké uplatnenie, od ligvistiky až po formálnu verifikáciu. Symbolické prevodníky nahradzujú symboly dvojicou predikátov - jeden predikát pre vstupné symboly a jeden pre výstupné. Cieľom tejto práce je návrh knižnice pre klasické a symbolické automaty a prevodníky, ktorá bude vhodná na rýchle prototypovanie nových algoritmov.
|
|
|
Redukce automatů používaných ve filtraci síťového provozu
Semrič, Jakub ; Hruška, Martin (oponent) ; Vojnar, Tomáš (vedoucí práce)
Cieľom tejto práce je navrhnúť škálovateľné metódy pre redukciu nedeterministických konečných automatov používaných vo filtrácii paketov. Uvádzame dva prísty redukcie automatov založené na elminácii stavov. Aby sme dosiahli významnú redukciu automatu, používame techniky nezachovávajúce jazyk so zameraním na nad-aproximáciu, keďže redukcie so zachovaním pôvodného jazyka nemusia byť dostatočne účinné. Implementovali sme dané metódy a vyhodnotili presnosť redukovaných automatov na reálnych vzorkoch. Náš prístup neposkytuje žiadne formále záruky vzhľadom na nepoužité dáta, ale može byť hladko použitý na automaty akejkoľvek veľkosti, čo je hlavný problém existujúcich metód, ktoré majú vysokou časovou zložitosťou a nemôžu byť aplikované na veľké automaty.
|
|
|
Přibližné vyhledávání řetězců
Toth, Róbert ; Košař, Vlastimil (oponent) ; Kaštil, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problémem přibližného vyhledávání řetězců, označovaným též jako vyhledávání s chybami. Nejprve bude definován problém samotný a demonstrována rozmanitost jeho využití, následována krátkým shrnutím rozdílných přístupů k této problematice. Zbývající část práce bude zaměřena na algoritmy založené na využití deterministických konečných automatů. Budou představeny hlavní algoritmy v této oblasti. Ty budou následně implementovány v programovacím jazyku Python a jejich výkonnost důkladně otestována na sérii experimentů.
|
|
|
Efficient Automata Techniques and Their Applications
Havlena, Vojtěch ; Jančar, Petr (oponent) ; Mayr, Richard (oponent) ; Esparza, Javier (oponent) ; Vojnar, Tomáš (vedoucí práce)
This thesis develops efficient techniques for finite automata and their applications. In particular, we focus on finite automata in network intrusion detection and automata in decision procedures and verification. In the first part of the thesis, we propose techniques of approximate reduction of nondeterministic automata decreasing consumption of resources of hardware-accelerated deep packet inspection. The second part is devoted to automata in decision procedures, in particular, to weak monadic second-order logic of k successors (WSkS) and the theory of strings. We propose a novel decision procedure for WS2S based on automata terms allowing one to effectively prune the state space. Further, we study techniques of WSkS formulae preprocessing intended to reduce the sizes of constructed intermediate automata. Moreover, we employ automata in a decision procedure of the theory of strings for efficient handling of the proof graph. The last part of the thesis then proposes optimizations in rank-based Buchi automata complementation reducing the number of generated states during the construction.
|
|
|
Ověřování parametrických vlastností nad záznamy běhů programů
Čaládi, Filip ; Fiedor, Tomáš (oponent) ; Smrčka, Aleš (vedoucí práce)
Plogchecker 2.0 je nástroj zameraný na verifikáciu užívatelom definovaných vlastností nad sekvenciou udalostí generovaných programom. Implementácia tohoto nástroja stavá hlavne na už implementovanom nástroji Plogchecker. Hlavná mýšlienka týchto nástrojov je, že užívatel musí špecifikovať želané vlastnosti (parametrické alebo neparametrické), sprístupniť záznam behu programu verifikačnému nástroju a konečne prenechať analýzu na tento nástroj. Výstup analýzy je report o porušení špecifikovaných vlastností spolu so sekvenciami udalostí, ktoré spôsobili chybu. Táto práca predstavuje nový algoritmus , ktorý optimalizuje spracovanie sekvenie udalostí nad užívatelom definovanými vlastnosťami. Táto optimalizácia sa zameriava ako na škálovatelnosť tak aj presnosť. Ďalej, je pridaná podpora pre rôzne dátové typy parametrov, ako napríklad reťazec, číslo, dátum a čas. Nakoniec, táto práca ponúka jednoduchší a pohodlnejší spôsob vytvárania parametických vlastností. Počas experimentovania bolo ukázané, že Plogchecker 2.0 je schopný väčšej škálovatelnosti a presnosti.
|
host ::
RSS.