准确定向5' -> 3'的Watson-Crick自动机
摘要：WK有限自动机在一根双链DNA分子上工作，该分子包含两条链，每条链都有一个5'和一个3'末端，这两条链共同构成具有以下特性的分子。这些链具有相同的长度，它们的5'到3'方向相反，并且在每个位置上，两条链的核苷酸互补（通过Watson - Crick互补关系）。因此，WK自动机有两个读头，一个用于每条链。在传统的WK自动机中，两个读头以相同的物理方向读取整个输入，但在5'->3' WK自动机中，读头从两个极端开始，并以相反的方向读取输入。在感知5'->3' WK自动机中，当读头相遇时，输入的过程完成，该模型能接受线性上下文无关语言的类别。确定性变种较弱，接受它们的类别被称为2detLIN，是线性语言的一个适当子类。最近，研究了另一种特定的变体，即状态确定性感知5'->3' WK自动机，其中自动机的图具有特殊属性，即对于图的每个节点，所有的出边（如果有的话）都指向一个唯一的节点，即每个状态有（最多）一个可以通过直接转换达到的状态。研究表明，在感知5'->3' WK自动机的情况下，这个概念在一定程度上与通常的确定性概念相互独立。本文研究了一个新的概念，即准确定性，即在每个计算的配置中（如果计算尚未完成），下一个状态是唯一确定的，尽管下一个配置可能不是，如果多个转换同时可用。我们证明了这个新概念是通常确定性和状态确定性的共同概括，即准确定性感知5'->3' WK自动机的类别是上述其他类别的超类。WK自动机有各种常见的限制，例如无状态或1-有限变体。我们还证明了由准确定性感知5'->3' WK自动机的各个子类接受的语言类别之间的一些层次关系，以及其他已知的语言类别。
作者：Benedek Nagy (Eastern Mediterranean University)
论文ID：2208.14730
分类：Formal Languages and Automata Theory
分类简称：cs.FL
提交时间：2022-09-01