Regular expressions for timed automata

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ribeiro, Paulo
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/79740
Resumo: Dissertação de mestrado em Physics Engineering
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spelling Regular expressions for timed automataAlgorithmTimed regular expressionBrzozowski's methodSoftware toolAlgoritmoExpressões regulares temporaisMétodo de BrzozowskiFerramenta de softwareEngenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasDissertação de mestrado em Physics EngineeringFinite automata are valuable models for various types of software, such as system verifica-tion software and text search software, etc. A widely acclaimed result in computer science is the proof that finite automata can be represented through a notation structure called a regular expression. This means that regular expressions succeed in describing the same patterns that can be represented by a finite automaton. We know that it is difficult to prove that two finite automata are equivalent. Still, by converting them to a regular expression, you can determine relatively easily whether they represent the same language. Timed automata are an extension of finite automata with a finite set of clocks. Timed automata are widely used in model checking and also in real-time systems such as commu-nication and security protocols. In recent years there is an increasing demand for this type of software. As in classical automata, timed automata can also be represented by regular expressions. However, so far, there is no conversion software developed. There are two main methods for converting: the state elimination method; and the Brzozowski's method. These methods refer to the classic automaton model. The goal of this work is the study and development of an algorithm that converts a timed automaton into a timed regular expression. For this, i) we developed a conversion al-gorithm based on Brzozowski's method for timed automata adding to the classical case several changes, in particular, the incorporation of clocks and transition restrictions, among other, 2) we developed a software tool that converts a timed regular expression into a timed automaton, and depicting both of them.Autómatos finitos são modelos úteis para vários tipos de software, tais como, software de verificação de sistemas e software de pesquisa de texto, etc. Um resultado amplamente aclamado na ciência da computação é a prova de que autómatos finitos podem ser repre-sentados através de uma estrutura de notação chamada expressão regular. Estas expressões regulares conseguem descrever os mesmos padrões que podem ser representados por um autómato finito. Sabemos que é difícil provar que dois autómatos finitos são equivalentes, mas ao converte-los para uma expressão regular consegue-se determinar com relativa facil-idade se eles representam a mesma linguagem. Os autómatos temporais são uma extensão de autómatos finitos com um conjunto finito de relógios. Os autómatos temporais são muito usados em model cheking e também em sis-temas de tempo-real, como protocolos de comunicação e segurança. Nos últimos anos tem havido procura crescente para esse tipo de software. Tal como nos autómatos clássicos, os autómatos temporais podem ser representados por expressões regulares. Mas até agora não existe software de conversão desenvolvido. Existem dois métodos principais para efetuar a conversão: método de eliminação de estados; e o método de Brzozowski. Estes métodos funcionam para o modelo clássico de autómato. O objetivo deste trabalho é o estudo e desenvolvimento de um algoritmo que converta um autómato temporal numa expressão regular. Para isso, i) desenvolvemos um algoritmo de conversão baseado no método de Brzozowski, incorporando diversos elementos adiciona-dos, nomeadamente, relógios e restrições nas transições, entre outras 2) desenvolvemos uma ferramenta que converte uma expressão regular temporal num autómato temporal, e no final estes dois elementos são representados numa única imagem.To my classmates and friends in my course. Thank you all for the great company during this long journey we spent together; I could not ask for better, Good luck in the future. This work is a result of the project "SmartEGOV: Harnessing EGO\ for Smart Governance (Foundations, Methods, Tools) - Norte-07-0124-FEDER-000037", supported by the Norte Portugal Regional Programme (NORTE 2020), under the PORTUGAL 2020 Partnership Agreement, through the European Regional Development Fund (ERIN). This work is also financed by the ERDF — European Regional Development Fund through the Operational Programme for Competitiveness and Internationalisation - COMPETE 2020 Programme and by National Funds through the Portuguese funding agency, FCT Fundacao para a Ciencia e a Tecnologia, within project POCI-01-0145-FEDER-030947.Barbosa, Luís Nuno Sousa Martinho SoaresNeves, Renato Jorge AraújoUniversidade do MinhoRibeiro, Paulo2021-10-212021-10-21T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/79740eng203007948info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-04T01:17:25Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/79740Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:41:00.753821Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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