JP2002297681A - 有限状態オートマトン作成装置 - Google Patents
有限状態オートマトン作成装置Info
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- JP2002297681A JP2002297681A JP2001095962A JP2001095962A JP2002297681A JP 2002297681 A JP2002297681 A JP 2002297681A JP 2001095962 A JP2001095962 A JP 2001095962A JP 2001095962 A JP2001095962 A JP 2001095962A JP 2002297681 A JP2002297681 A JP 2002297681A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 FSAの分割、または／および合成により、FSA
の状態数の総和を削減し、状態数の削減によってFSAの
記憶に係るメモリ量を削減することができるFSA作成装
置を提供することにある。 【解決手段】 状態１から状態１８に至る１つのFSA（m
ain１）から、等価な部分FSA、すなわち状態２から状態
１６に至る部分FSAと状態３から状態１７に至る部分FSA
を抽出する。そして、該部分FSAをFSA（main１）から分
割し、該部分FSAを１つの状態遷移に置き換える。前記
等価な部分FSAは(sub1)として分割し、(main1)の状態2
と状態16との間を部分FSAを表すシンボルsub1に置き換
える。同様に、(main1)の状態３と状態17との間を部分F
SAを表すシンボルsub1に置き換える。そして、シンボル
を置き換えたFSAを新たに(main2)とする。分割された2
つのFSAの状態数の総和は14で、分割前のFSA(状態数18)
より、少なくなっている。
の状態数の総和を削減し、状態数の削減によってFSAの
記憶に係るメモリ量を削減することができるFSA作成装
置を提供することにある。 【解決手段】 状態１から状態１８に至る１つのFSA（m
ain１）から、等価な部分FSA、すなわち状態２から状態
１６に至る部分FSAと状態３から状態１７に至る部分FSA
を抽出する。そして、該部分FSAをFSA（main１）から分
割し、該部分FSAを１つの状態遷移に置き換える。前記
等価な部分FSAは(sub1)として分割し、(main1)の状態2
と状態16との間を部分FSAを表すシンボルsub1に置き換
える。同様に、(main1)の状態３と状態17との間を部分F
SAを表すシンボルsub1に置き換える。そして、シンボル
を置き換えたFSAを新たに(main2)とする。分割された2
つのFSAの状態数の総和は14で、分割前のFSA(状態数18)
より、少なくなっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有限状態オートマ
トン作成装置(Finite State Automaton、 以下FSA作成
装置と記す)に関し、特に、FSAの状態数を少なくするこ
とにより、FSAを記憶するメモリ量を削減することが可
能なFSA作成装置に関するものである。
トン作成装置(Finite State Automaton、 以下FSA作成
装置と記す)に関し、特に、FSAの状態数を少なくするこ
とにより、FSAを記憶するメモリ量を削減することが可
能なFSA作成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来は、図９に示すように、FSA格納部3
1に格納された１つのFSA(例えば、FSA−A)を状態数最小
化部32で状態数を最小化した１つのFSAに変換し、出力F
SA格納部33に１つのFSA(FSA−A')として格納していた。
状態数最小化部32の最小化手法は、１つのFSAの最簡形
を求めるアルゴリズム(例えば、“オートマトン・言語
理論” 2.4節 “有限状態オートマトンの最簡形”、本
多波雄著、コロナ社)を用いて容易に実現することがで
きる。
1に格納された１つのFSA(例えば、FSA−A)を状態数最小
化部32で状態数を最小化した１つのFSAに変換し、出力F
SA格納部33に１つのFSA(FSA−A')として格納していた。
状態数最小化部32の最小化手法は、１つのFSAの最簡形
を求めるアルゴリズム(例えば、“オートマトン・言語
理論” 2.4節 “有限状態オートマトンの最簡形”、本
多波雄著、コロナ社)を用いて容易に実現することがで
きる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は、１つ
のFSAにおける冗長な状態遷移を前記状態数最小化部32
で取り除いて１つのFSAを作成することに留まっていた
ため、１つのFSAを複数のFSAに分割することによりFSA
の状態数をさらに減らすこと、あるいは、複数のFSAを
合成することにより、複数のFSAの総状態数を減らすこ
とはできなかった。
のFSAにおける冗長な状態遷移を前記状態数最小化部32
で取り除いて１つのFSAを作成することに留まっていた
ため、１つのFSAを複数のFSAに分割することによりFSA
の状態数をさらに減らすこと、あるいは、複数のFSAを
合成することにより、複数のFSAの総状態数を減らすこ
とはできなかった。
【０００４】本発明は、前記した従来技術に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、FSAの分割、または／お
よび合成により、FSAの状態数の総和を削減し、状態数
の削減によってFSAの記憶に係るメモリ量を削減するこ
とができるFSA作成装置を提供することにある。
れたものであり、その目的は、FSAの分割、または／お
よび合成により、FSAの状態数の総和を削減し、状態数
の削減によってFSAの記憶に係るメモリ量を削減するこ
とができるFSA作成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、本発明は、１または複数の有限状態オートマト
ン( 以下、FSAと記す)の状態数を最小化する状態数最小
化部と、該状態数最小化部で最小化された１または複数
のメインFSAから等価な部分FSAを抽出し、該等価な部分
FSAのシンボルを用いて表した１または複数のメインFSA
と該等価な部分FSAとに分割するFSA分割部とを具備し、
該FSA分割部は、分割された複数のFSAの状態数の総和
が、分割前のFSAの状態数の総和に比較して少なくなるF
SAを生成するようにした点に第１の特徴がある。
ために、本発明は、１または複数の有限状態オートマト
ン( 以下、FSAと記す)の状態数を最小化する状態数最小
化部と、該状態数最小化部で最小化された１または複数
のメインFSAから等価な部分FSAを抽出し、該等価な部分
FSAのシンボルを用いて表した１または複数のメインFSA
と該等価な部分FSAとに分割するFSA分割部とを具備し、
該FSA分割部は、分割された複数のFSAの状態数の総和
が、分割前のFSAの状態数の総和に比較して少なくなるF
SAを生成するようにした点に第１の特徴がある。
【０００６】また、 本発明は、前記状態数最小化部で
最小化された複数のメインFSAから等価な部分FSAを抽出
し、該等価な部分FSAを用いて合成するFSA合成部を具備
し、該FSA合成部は、合成されたFSAの状態数が、合成前
の複数のFSAの状態数の総和に比較して少なくなるFSAを
生成するようにした点に第２の特徴がある。
最小化された複数のメインFSAから等価な部分FSAを抽出
し、該等価な部分FSAを用いて合成するFSA合成部を具備
し、該FSA合成部は、合成されたFSAの状態数が、合成前
の複数のFSAの状態数の総和に比較して少なくなるFSAを
生成するようにした点に第２の特徴がある。
【０００７】前記第１、第２の特徴によれば、FSAの状
態数を従来のFSA作成装置によるものより削減すること
ができるようになり、FSAの記憶に係るメモリ量を削減
することができるようになる。
態数を従来のFSA作成装置によるものより削減すること
ができるようになり、FSAの記憶に係るメモリ量を削減
することができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を図面を参照して
説明する。図１は、本発明の一実施形態の概略の構成を
示すブロック図である。
説明する。図１は、本発明の一実施形態の概略の構成を
示すブロック図である。
【０００９】図１の実施形態は、複数のFSA（FSA−A1〜
An）を格納しているFSA格納部１と、状態数最小化部２
と、FSA分割部３と、出力FSA格納部４とから構成されて
いる。
An）を格納しているFSA格納部１と、状態数最小化部２
と、FSA分割部３と、出力FSA格納部４とから構成されて
いる。
【００１０】次に、本実施形態の動作を説明する。ま
ず、従来手法により、FSA格納部1に格納されている全て
のFSAについて、状態数最小化部２で各FSAの状態数を最
小化する。続いてFSA分割部３で各FSAに対して1つのFSA
を複数のFSAに分割する処理を施す。例えば、図２に示
されている状態１から状態１８に至る１つのFSA（main
１）から、等価な部分FSA、すなわち状態２から状態１
６に至る部分FSAと状態３から状態１７に至る部分FSAを
抽出する。そして、該部分FSAをFSA（main１）から分割
し、該部分FSAを１つの状態遷移に置き換える。なお、F
SAの等価性は、FSAの等価性を求めるアルゴリズム(例え
ば、“オートマトン・言語理論” 2.4節“有限状態オー
トマトンの最簡形”、本多波雄著、コロナ社)によって
容易に求めることができる。このことは、以下の例で
も、同様である。
ず、従来手法により、FSA格納部1に格納されている全て
のFSAについて、状態数最小化部２で各FSAの状態数を最
小化する。続いてFSA分割部３で各FSAに対して1つのFSA
を複数のFSAに分割する処理を施す。例えば、図２に示
されている状態１から状態１８に至る１つのFSA（main
１）から、等価な部分FSA、すなわち状態２から状態１
６に至る部分FSAと状態３から状態１７に至る部分FSAを
抽出する。そして、該部分FSAをFSA（main１）から分割
し、該部分FSAを１つの状態遷移に置き換える。なお、F
SAの等価性は、FSAの等価性を求めるアルゴリズム(例え
ば、“オートマトン・言語理論” 2.4節“有限状態オー
トマトンの最簡形”、本多波雄著、コロナ社)によって
容易に求めることができる。このことは、以下の例で
も、同様である。
【００１１】前記等価な部分FSAは(sub1)として分割
し、(main1)の状態2と状態16との間を部分FSAを表すシ
ンボルsub1に置き換える。同様に、(main1)の状態３と
状態17との間を部分FSAを表すシンボルsub1に置き換え
る。そして、シンボルを置き換えたFSAを新たに(main2)
とする。この操作によって、状態数18の１つのFSA(main
1)は、状態数6のFSA(main2)と状態数8の部分FSA(sub1)
に分割される。分割された2つのFSAの状態数の総和は14
で、分割前のFSA(状態数18)より、少なくなっている。
し、(main1)の状態2と状態16との間を部分FSAを表すシ
ンボルsub1に置き換える。同様に、(main1)の状態３と
状態17との間を部分FSAを表すシンボルsub1に置き換え
る。そして、シンボルを置き換えたFSAを新たに(main2)
とする。この操作によって、状態数18の１つのFSA(main
1)は、状態数6のFSA(main2)と状態数8の部分FSA(sub1)
に分割される。分割された2つのFSAの状態数の総和は14
で、分割前のFSA(状態数18)より、少なくなっている。
【００１２】次に、図３を参照して本実施形態の他の具
体例を説明する。図3は、複数のFSAから等価な複数の部
分FSAを分割する例を示す。図３では、FSA(main1)の状
態１から状態８に至る部分FSAと、FSA(main2)の状態１
から状態８に至る部分FSAが等価である。そこで、部分F
SAを(sub1)として分割し、(main1)の状態2と状態16との
間を部分FSAを表すシンボルsub1に置き換え、新たにFSA
(main3)とする。同様に、(main2)の状態１と状態８との
間を部分FSAを表すシンボルsub1に置き換え、新たにFSA
(main4)とする。この操作によって、２つのFSA(main1と
main2)の状態数の和は18であるが、分割されたFSA(main
3とmain4とsub1)の状態数の和は14となり、分割前の状
態数より少なくなっている。なお、FSA分割部は分割後
のFSAの状態数の総和を分割前の状態数の総和より少な
くすることが目的であるから、分割操作によって状態数
が減少しないような場合は、必ずしも分割操作を行う必
要はない。
体例を説明する。図3は、複数のFSAから等価な複数の部
分FSAを分割する例を示す。図３では、FSA(main1)の状
態１から状態８に至る部分FSAと、FSA(main2)の状態１
から状態８に至る部分FSAが等価である。そこで、部分F
SAを(sub1)として分割し、(main1)の状態2と状態16との
間を部分FSAを表すシンボルsub1に置き換え、新たにFSA
(main3)とする。同様に、(main2)の状態１と状態８との
間を部分FSAを表すシンボルsub1に置き換え、新たにFSA
(main4)とする。この操作によって、２つのFSA(main1と
main2)の状態数の和は18であるが、分割されたFSA(main
3とmain4とsub1)の状態数の和は14となり、分割前の状
態数より少なくなっている。なお、FSA分割部は分割後
のFSAの状態数の総和を分割前の状態数の総和より少な
くすることが目的であるから、分割操作によって状態数
が減少しないような場合は、必ずしも分割操作を行う必
要はない。
【００１３】次に、本発明の第２実施形態を図４を参照
して説明する。この実施形態は、FSA合成部５で複数のF
SAを１つのFSAに合成することにより状態数を減らすよ
うにしたものである。
して説明する。この実施形態は、FSA合成部５で複数のF
SAを１つのFSAに合成することにより状態数を減らすよ
うにしたものである。
【００１４】FSA合成部５は、図５に示すように、２つ
以上のFSAの状態遷移を合成することによって、状態数
の総和が減少することが期待される場合、FSA合成によ
って、２つ以上のFSAを1つのFSAに合成する。FSA合成に
よって状態数の総和が削減可能かどうかは実際に任意の
FSAの組み合わせにおいて、合成操作を行い、合成前後
の状態数の総和を比較することで実現することができ
る。
以上のFSAの状態遷移を合成することによって、状態数
の総和が減少することが期待される場合、FSA合成によ
って、２つ以上のFSAを1つのFSAに合成する。FSA合成に
よって状態数の総和が削減可能かどうかは実際に任意の
FSAの組み合わせにおいて、合成操作を行い、合成前後
の状態数の総和を比較することで実現することができ
る。
【００１５】図５は、２つのFSA(main1とmain2)を合成
して、1つのFSA(main3)を生成する例を示す。図５で
は、２つのFSA(main1とmain2)を合成すると1つのFSA(ma
in3)が得られる。この操作によって、２つのFSA(main1
とmain2)の状態数の和は８であるが、合成されたFSA(ma
in3)の状態数は5となり、合成前の状態数より少なくな
っている。なお、FSA合成部は合成後のFSAの状態数の総
和を合成前の状態数の総和より少なくすることが目的で
あるから、合成操作によって状態数が減少しないような
場合は、必ずしも合成操作を行う必要はない。
して、1つのFSA(main3)を生成する例を示す。図５で
は、２つのFSA(main1とmain2)を合成すると1つのFSA(ma
in3)が得られる。この操作によって、２つのFSA(main1
とmain2)の状態数の和は８であるが、合成されたFSA(ma
in3)の状態数は5となり、合成前の状態数より少なくな
っている。なお、FSA合成部は合成後のFSAの状態数の総
和を合成前の状態数の総和より少なくすることが目的で
あるから、合成操作によって状態数が減少しないような
場合は、必ずしも合成操作を行う必要はない。
【００１６】次に、本発明の第３実施形態を図６を参照
して説明する。この実施形態は、FSA分割部３で分割す
ることにより状態数を減らしたFSAをFSA合成部５に入れ
て合成することにより、さらに状態数を減らすようにし
たものである。
して説明する。この実施形態は、FSA分割部３で分割す
ることにより状態数を減らしたFSAをFSA合成部５に入れ
て合成することにより、さらに状態数を減らすようにし
たものである。
【００１７】次に、図７を参照して、図１または図６の
FSA分割部３の処理フローの一例を説明する。まず、全
てのFSAについて、最も状態数の大きな部分FSAを抽出す
る(ステップS1)。部分FSAが抽出できたかどうかをチェ
ックし(ステップS2)、部分FSAが存在すれば仮に部分FSA
分割処理を行う(ステップS3)。次に、部分FSA分割によ
り状態数が減少したかどうかチェックし(ステップS4)、
状態数が減少する場合は部分FSAをFSAから分割する(ス
テップS5)。この操作を、部分FSAの抽出に失敗するか
(ステップS2の判定が否定)、部分FSAの分割により状態
数が減少しなくなる(ステップS4の判定が否定)まで繰り
返す。
FSA分割部３の処理フローの一例を説明する。まず、全
てのFSAについて、最も状態数の大きな部分FSAを抽出す
る(ステップS1)。部分FSAが抽出できたかどうかをチェ
ックし(ステップS2)、部分FSAが存在すれば仮に部分FSA
分割処理を行う(ステップS3)。次に、部分FSA分割によ
り状態数が減少したかどうかチェックし(ステップS4)、
状態数が減少する場合は部分FSAをFSAから分割する(ス
テップS5)。この操作を、部分FSAの抽出に失敗するか
(ステップS2の判定が否定)、部分FSAの分割により状態
数が減少しなくなる(ステップS4の判定が否定)まで繰り
返す。
【００１８】次に、図８を参照して、図４または図６の
FSA合成部５の処理フローの一例を説明する。まず、全
てのFSAについて、任意の２つのFSAを選択する(ステッ
プS11)。選択された２つのFSAに対して仮にFSA合成処理
を行う(ステップS12)。次に、FSA合成により状態数が減
少したかどうかチェックし(ステップS13)、状態数が減
少する場合はFSAを合成する(ステップS14)。この操作
を、全てのFSAの組み合わせについてチェックするまで
繰り返す(ステップS15)。
FSA合成部５の処理フローの一例を説明する。まず、全
てのFSAについて、任意の２つのFSAを選択する(ステッ
プS11)。選択された２つのFSAに対して仮にFSA合成処理
を行う(ステップS12)。次に、FSA合成により状態数が減
少したかどうかチェックし(ステップS13)、状態数が減
少する場合はFSAを合成する(ステップS14)。この操作
を、全てのFSAの組み合わせについてチェックするまで
繰り返す(ステップS15)。
【００１９】以上、本発明を好適な実施形態により説明
したが、本発明は該実施形態に限定されることなく、本
発明の趣旨に属する種々の変形も、本発明の範囲内であ
ることは明らかである。
したが、本発明は該実施形態に限定されることなく、本
発明の趣旨に属する種々の変形も、本発明の範囲内であ
ることは明らかである。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、FSAの分割および／または合成により、FSAの
状態数の総和を削減することができるという効果があ
る。また、この状態数の削減によって、FSAの記憶に係
るメモリ量を削減することができるという効果がある。
によれば、FSAの分割および／または合成により、FSAの
状態数の総和を削減することができるという効果があ
る。また、この状態数の削減によって、FSAの記憶に係
るメモリ量を削減することができるという効果がある。
【図１】 本発明の第１実施形態の概略の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】 本発明の第１実施形態の一具体例の説明図で
ある。
ある。
【図３】 本発明の第１実施形態の他の具体例の説明図
である。
である。
【図４】 本発明の第２実施形態の概略の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図５】 本発明の第２実施形態の一具体例の説明図で
ある。
ある。
【図６】 本発明の第３実施形態の概略の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図７】 前記第１実施形態の動作を示すフローチャー
トである。
トである。
【図８】 前記第２実施形態の動作を示すフローチャー
トである。
トである。
【図９】 従来装置の概略の構成を示すブロック図であ
る。
る。
１・・・FSA格納部、２・・・状態数最小化部、３・・・FSA分割
部、４・・・出力FSA格納部、５・・・FSA合成部。
部、４・・・出力FSA格納部、５・・・FSA合成部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 宜男 埼玉県上福岡市大原２−１−15 株式会社 ケイディディ研究所内 Ｆターム(参考） 5B046 AA00
Claims (4)
- 【請求項１】 １または複数の有限状態オートマトン(
以下、FSAと記す)の状態数を最小化する状態数最小化部
と、 該状態数最小化部で最小化された１または複数のメイン
FSAから等価な部分FSAを抽出し、該等価な部分FSAのシ
ンボルを用いて表した１または複数のメインFSAと該等
価な部分FSAとに分割するFSA分割部とを具備し、 該FSA分割部は、分割された複数のFSAの状態数の総和
が、分割前のFSAの状態数の総和に比較して少なくなるF
SAを生成することを特徴とするFSA作成装置。 - 【請求項２】 複数の有限状態オートマトン( 以下、FS
Aと記す)の状態数を最小化する状態数最小化部と、 該状態数最小化部で最小化された複数のメインFSAから
等価な部分FSAを抽出し、該等価な部分FSAを用いて合成
するFSA合成部とを具備し、 該FSA合成部は、合成されたFSAの状態数が、合成前の複
数のFSAの状態数の総和に比較して少なくなるFSAを生成
することを特徴とするFSA作成装置。 - 【請求項３】 １または複数の有限状態オートマトン(
以下、FSAと記す)の状態数を最小化する状態数最小化部
と、 該状態数最小化部で最小化された１または複数のメイン
FSAから等価な部分FSAを抽出し、該等価な部分FSAのシ
ンボルを用いて表した１または複数のメインFSAと該等
価な部分FSAとに分割するFSA分割部と、 該FSA分割部で分割されたメインFSAまたは部分FSAを合
成する合成部とを具備し、 合成されたFSAの状態数が、分割前のFSAの状態数の総和
に比較して少なくなるFSAとなるようにしたことを特徴
とするFSA作成装置。 - 【請求項４】 請求項１または３に記載のFSA作成装置
において、 前記FSA分割部は、部分FSAからさらにその部分FSAを分
割するようにしたことを特徴とするFSA作成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001095962A JP3827067B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 有限状態オートマトン作成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001095962A JP3827067B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 有限状態オートマトン作成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002297681A true JP2002297681A (ja) | 2002-10-11 |
| JP3827067B2 JP3827067B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=18949949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001095962A Expired - Fee Related JP3827067B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | 有限状態オートマトン作成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3827067B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008141519A1 (fr) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Beijing Zhean Technology Corporation | Méthode et structure de puce de mise en concordance de chaînes de caractères |
| JP2010079723A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Toshiba Corp | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001095962A patent/JP3827067B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008141519A1 (fr) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Beijing Zhean Technology Corporation | Méthode et structure de puce de mise en concordance de chaînes de caractères |
| JP2010079723A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Toshiba Corp | 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3827067B2 (ja) | 2006-09-27 |
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