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Uma abordagem quântica para o uso de expressões regulares.

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dc.creator.ID ISIDRO, C. R. G. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/5614817314352471 pt_BR
dc.contributor.advisor1 LULA JÚNIOR, Bernardo.
dc.contributor.advisor1ID LULA JR, B. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/1465309727421021 pt_BR
dc.contributor.referee1 GUERRERO , Dalton Dario Serey.
dc.contributor.referee2 COSTA, Antonio Carlos da Rocha.
dc.description.resumo As expressões regulares (ER) são conceitos abstratos da Teoria da Computação amplamente utilizados nas tarefas de processamento de texto e casamento de padrão que são aplicadas em diversas áreas, tais como, biologia computacional, processamento de sinais, recuperação de textos, reconhecimento de escrita a mão, reconhecimento de padrões, entre outras. As abordagens clássicas existentes para sua utilização possuem duas fases: i) a transformação da expressão regular em autômato finito, determinístico (AFD) ou não-determinístico (AFN); e ii) a implementação (codificação e simulação) do autômato em hardware clássico. No entanto, essas abordagens são ineficientes na execução de uma de suas fases, seja em relação ao tempo ou ao espaço utilizados. Este trabalho propõe uma abordagem quântica alternativa às abordagens clássicas para o uso de expressões regulares. Na abordagem proposta, a fase de transformação é dividida em duas: a transformação ER-AFN clássica é mantida e introduzse a transformação do AFN em um autômato finito quântico (AFQ) através da aplicação do algoritmo desenvolvido e apresentado neste trabalho. Esse algoritmo utiliza um modelo de AFQ que reconhece a classe das linguagens regulares (AFQ Ancilla). A transformação é feita em tempo polinomial e preserva o número de estados do AFN, eliminando tanto a ineficiência no uso da memória que resultava da transformação clássica AFN-AFD, quanto a posterior necessidade de minimização. Para a fase de implementação do autômato, é proposto um arcabouço para descrever um autômato finito quântico através da linguagem de circuitos quânticos, utilizando um número de portas polinomialmente proporcional à quantidade de estados do autômato e ao tamanho da palavra de entrada. Assim, a abordagem quântica é computacionalmente eficiente pois ambas as fases possuem complexidade polinomial, tanto de tempo quanto de espaço. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Ciência da Computação pt_BR
dc.title Uma abordagem quântica para o uso de expressões regulares. pt_BR
dc.date.issued 2008-02-29
dc.description.abstract Regular expressions (ER) are abstract concepts from Computing Theory widely used in text processing and pattern matching tasks applied in numerous areas, such as, computational biology, signal processing, text retrieving, handwriting recognition, pattern recognition, etc. The classical approaches for their use have two phases: i) transformation from regular expression to finite automata, where the automata can be deterministic (AFD) or non-deterministic (AFN); and ii) automata implementation (codification and simulation) in classical hardware. However, both phases contain inefficiencies related to time or space consumed in their run. This work proposes a quantum approach alternative to the classical ones for regular expression usage. In the proposed approach, the transformation phase is divided into two steps: the classical conversion ER-AFN continues and it is introduced the transformation from AFN to quantum finite automata (AFQ), by using the algorithm developed and presented in this work. This algorithm uses an AFQ model that recognizes the regular language classes, the AFQ Ancilla model. The transformation is carried out in polynomial time and it preserves the AFN’s number of states, eliminating both the memory inefficiency resulting from AFN-AFD classical conversion, and the later minimization need. In automata implementation phase, it is proposed a framework to describe a quantum finite automata through the quantum circuits language, using a polynomial number of gates proportional to automata number of states and input word size. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10572
dc.date.accessioned 2020-01-02T11:04:16Z
dc.date.available 2020-01-02
dc.date.available 2020-01-02T11:04:16Z
dc.type Dissertação pt_BR
dc.subject Teoria da Computação pt_BR
dc.subject Computação Quântica pt_BR
dc.subject Expressão Regular pt_BR
dc.subject Autômato Finito pt_BR
dc.subject Computer Theory pt_BR
dc.subject Quantum Computation pt_BR
dc.subject Regular Expression pt_BR
dc.subject Finite Automaton pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator ISIDRO, Cheyenne Ribeiro Guedes.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative A quantum approach to using expressions regular. pt_BR
dc.description.sponsorship Capes pt_BR
dc.identifier.citation ISIDRO, C. R. G. Uma abordagem quântica para o uso de expressões regulares. 2008. 80 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Pós-Graduação em Ciência da Computação, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2008. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/10572 pt_BR


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