24、动态通信自动机、分支高层消息序列图与可见下推自动机研究

动态通信自动机、分支高层消息序列图与可见下推自动机研究

在计算机科学的自动机理论与模型检查领域，动态通信自动机（DCA）、分支高层消息序列图（bHMSC）以及可见下推自动机（VPA）是重要的研究对象，它们在程序控制流分析、XML 文档处理等方面有着广泛应用。接下来将详细介绍这些自动机的相关特性、问题及解决方法。

分支高层消息序列图（bHMSC）

• 无连接 bHMSC 特性 ：无连接的 bHMSC 的运行可视为一棵树，因为它总能补全为具有单个目标节点的运行。无连接的 bHMSC 比顺序 bHMSC 更具表达力。对于 bHMSC H，其非空性问题是一个自然的研究点。bHMSC 的非空性问题是 EXPTIME 完全的，对于无连接的 bHMSC 已经是 EXPTIME 困难的；顺序 bHMSC 的非空性问题是 NP 完全的。上界证明使用了符号运行的概念，EXPTIME 困难性通过从树自动机的交集非空性问题归约得到，NP 困难性通过从 3 - CNF - SAT 问题归约得到。
• 动态通信自动机（DCA） ：DCA 是对动态通信自动机模型的扩展，其配置由多个可通过 FIFO 通道交换消息的进程组成，进程可生成新进程，且消息可包含进程标识，接收可以是非选择性的。DCA 是一个元组 (D = (S, X, S_{init}, S_{acc}, \Delta))，其中 (S) 是有限状态集，(S_{init}\subseteq S) 是初始状态集，(S_{acc}\subseteq S) 是接受状态集，(X) 是有限寄存器集，(\Delta) 是转移集。转移形式为 ((s, \alpha, s’))，(\a