Operations preserving recognizable languages

Jean Berstel, Luc Boasson, Olivier Carton, Bruno Petazzoni et Jean-Éric Pin



Résumé : Filtrer un mot a0a1 ... an suivant une partie S de N consiste à supprimer les lettres ai telles que i n'appartienne pas à S. On étend la notation aux langages en notant L[S], où L est un langage, l'ensemble des mots de L filtrés par S. Le problème du filtrage consiste à caractériser les filtres S tels que, pour tout langage reconnaissable L, L[S] est reconnaissable. Dans cet article, nous résolvons le problème du filtrage et nous donnons une approche unifiée pour résoudre des questions similaires, et notamment le "removal problem" considéré par Seiferas and McNaughton. Notre approche utilise deux ingrédients principaux: le premier est la notion de suite résiduellement ultimement périodique et la seconde est la notion de transduction représentable.

Abstract : Given a subset S of N, filtering a word a0a1 ... an by S consists in deleting the letters ai such that i is not in S. By a natural generalization, denote by L[S], where L is a language, the set of all words of L filtered by S. The filtering problem is to characterize the filters S such that, for every recognizable language L, L[S] is recognizable. In this paper, the filtering problem is solved, and a unified approach is provided to solve similar questions, including the removal problem considered by Seiferas and McNaughton. There are two main ingredients on our approach: the first one is the notion of residually ultimately periodic sequences, and the second one is the notion of representable transductions.

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