Проектирование параллельных алгоритмов в задачах идентификации. Учебн. пособ

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Н. П. Вашкевич, Е. И. Калиниченко

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ АЛГОРИТМОВ В ЗАДАЧАХ ИДЕНТИФИКАЦИИ Учебное пособие

ПЕНЗА 1999

УДК 519.713 В 23 Вашкевич Н.П., Калиниченко Е.И. Проектирование параллельных алгоритмов в задачах идентификации: Учеб. пособие. - Пенза: Пенз. государ. ун-т, 1999. - 80 с.: 18 ил., библиогр. 5 назв. Рассматриваются вопросы решения задач распознавания цепочек - образов с использованием теорий регулярных выражений алгебры событий и недетерминированных автоматов. Приводятся примеры решения таких задач. Предлагается методика проектирования параллельных алгоритмов. Описывается инструментальная система, позволяющая автоматизировать разработку алгоритмов с последующей их верификацией. Учебное пособие подготовлено на кафедре "Вычислительная техника" и предназначено для студентов специальности 2201 при изучении ими дисциплин "Теория автоматов", "Недетерминированные автоматы и их применение", "Системное программирование", выполнения курсового проектирования, а также может быть использовано студентами других специальностей при изучении дисциплин связанных с синтаксическим анализом и т.п. Рецензент М. М. Бутаев, к.т.н., вед.н.с. ГНПП “ Рубин” © Издательство Пензенского государственного университета, 1999 © Н. П. Вашкевич, Е. И. Калиниченко

2

Предисловие Задачи идентификации языков, реализуемые цифровым автоматом-распознавателем, имеют в настоящее время очень широкое применение. В частности, идентификация цепочек символов входит как составная часть во многие задачи, связанные с редактированием текстов, поиском данных и символьной обработкой. Многие программы для редактирования текстов разрешают пользователю задавать типы замен в цепочке - тексте. Например, пользователю необходимо заменить какое-то слово другим словом во всем тексте или его части. Чтобы выполнить такое действие, программа редактирования текста должна суметь найти вхождение слова и определить его местоположение. Некоторые искусные редактирующие программы разрешают пользователю в качестве множества заменяемых цепочек символов указывать регулярное множество [1]. Например, пользователь может поставить задачу: "Заменить [Z*] в тексте W пустой цепочкой", имея в виду, что в W следует стереть пару квадратных скобок и символы между ними. Антивирусной программе, для обнаружения "простых" вирусов необходимо найти последовательность байт (сигнатуру), а при поиске "полиморфных" вирусов обнаружение сигнатуры может входить как одна из составляющих технологии поиска. В данном пособии приводятся методы и примеры решения таких задач. При проверке алгоритмов использовалась система "СОМПА", в разработке которой принимали самое активное участие студенты Синев С. А. (гр. 95В1), Антонов А. В., Токарев А. Н. (гр. 96ВВ1). Использованы также результаты курсовой работы студента Евдокимова А.С. (гр. 96ВВ3). 1 Задачи идентификации В типичной задаче идентификации цепочек -образов - задаются входная последовательность W (например, символов или пронумерованные фрагменты графических файлов и т.п.)) и множество цепочек-образов {z1, z2, ... zn}. Требуется найти либо хотя бы одно вхождение какой-то цепочки-образа, либо m из n (1 ≤ m