Watson-Crick上下文无关文法成员问题的实用方面
形式语言与自动机理论
2022-09-09 v1
摘要
本文关注受DNA计算启发的Watson-Crick语言、其模型以及用于判定语言成员资格的算法。我们分析了一种近期提出的称为WK-CYK的算法，并引入了一种基于常规广度优先搜索的状态空间搜索算法，该算法利用若干优化与启发式方法以在实际使用中高效，并能够分析更长的输入。其关键部分用于剪枝状态空间（检测死端）的启发式方法，以及选择最有希望的分支继续搜索的启发式方法。这两种算法已用20种不同的Watson-Crick文法（含其Chomsky范式版本共40种）进行了测试。WK-CYK能在合理时间内判定长度约30-50个符号的输入的语言成员资格，且对所有类型文法与输入的表现非常稳定；而状态空间搜索通常在89-98%的情况下更高效，能够对长度为数百甚至数千符号的输入完成计算。因此，状态空间搜索有潜力成为实用的Watson-Crick成员资格测试工具，并为未来提升算法效率奠定良好基础。
引用
@article{arxiv.2209.03655,
title = {Practical Aspects of Membership Problem of Watson-Crick Context-free Grammars},
author = {Jan Hammer and Zbyněk Křivka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.03655},
year = {2022}
}
备注
In Proceedings NCMA 2022, arXiv:208.13015