オートマトン学習しろ / Do automata learning

Kyoto.なんか #6での発表資料です。
https://kyoto-nanka.connpass.com/event/324686/

リンク:

L*について説明してみる - makenowjust-labs/blog
https://makenowjust-labs.github.io/blog/post/2023-07-19-lstar/

makenowjust/lernen - GitHub
https://github.com/makenowjust/lernen

Transcript

1. Do Automata 2024/08/24 - Kyoto. #6 Hiroya Fujinami (@make_now_just) / NII 学習 !!
2. Formal Method 形式 手 法
3. ܗࣜख๏ʢ͚͍͖͠͠Ύ΄͏ɺӳ: formal methodsʣ ͸ɺιϑτ΢ΣΞ޻ֶʹ͓͚Δ਺ֶΛج൫ͱͨ͠ιϑ τ΢ΣΞ͓Αͼϋʔυ΢ΣΞγεςϜͷ࢓༷هड़ɺ։ ൃɺݕূͷٕज़Ͱ͋Δ[1]ɻιϑτ΢ΣΞ͓Αͼϋʔυ ΢ΣΞઃܭ΁ͷܗࣜख๏ͷద༻͸ɺଞͷ޻ֶ෼໺ͱಉ ༷ɺద੾ͳ਺ֶతղੳΛߦ͏͜ͱͰઃܭͷ৴པੑͱؤ ݈ੑ͕޲্͢Δͱ͍͏༧૝ʹΑͬͯಈػ෇͚ΒΕ͍ͯΔ [2]ɻ 出典: 百科事典 『 （Wikipedia）』
4. ܗࣜख๏ʢ͚͍͖͠͠Ύ΄͏ɺӳ: formal methodsʣ ͸ɺιϑτ΢ΣΞ޻ֶʹ͓͚Δ਺ֶΛج൫ͱͨ͠ιϑ τ΢ΣΞ͓Αͼϋʔυ΢ΣΞγεςϜͷ࢓༷هड़ɺ։ ൃɺݕূͷٕज़Ͱ͋Δ[1]ɻιϑτ΢ΣΞ͓Αͼϋʔυ ΢ΣΞઃܭ΁ͷܗࣜख๏ͷద༻͸ɺଞͷ޻ֶ෼໺ͱಉ ༷ɺద੾ͳ਺ֶతղੳΛߦ͏͜ͱͰઃܭͷ৴པੑͱؤ ݈ੑ͕޲্͢Δͱ͍͏༧૝ʹΑͬͯಈػ෇͚ΒΕ͍ͯΔ [2]ɻ 出典: 百科事典 『 （Wikipedia）』
5. Formal Method ܗࣜख๏ 『数学的 記述 書 仕様』 用 、 ・ 振舞 正 数学的 証明 。 ・ 絶対 数学的 主張 。
6. Formal Method ܗࣜख๏ 『数学的 記述 書 仕様』 用 、 ・ 振舞 正 数学的 証明 。 ・ 絶対 数学的 主張 。
7. Model Checkin 検査 形式 手 法 一 種 (遷移 ) https://youtu.be/Xkq13ZthmA0 G (Pr(F ∧ N ) ≥ 1 8) 満 欲 性質 (時相論理式)
8. Model Checkin 検査 形式 手 法 一 種 (遷移 ) https://youtu.be/Xkq13ZthmA0 G (Pr(F ∧ N ) ≥ 1 8) 満 欲 性質 (時相論理式) 確率分布 極限 取 …… 検査
9. Model Checkin 検査 形式 手 法 一 種 (遷移 ) https://youtu.be/Xkq13ZthmA0 G (Pr(F ∧ N ) ≥ 1 8) 満 欲 性質 (時相論理式) 確率分布 極限 取 …… 検査
10. We have no mode 俺 現実
11. We have no mode 俺 現実 (遷移 )
12. We have no mode 俺 現実 (遷移 ) 助 ……
13. Automata 学習
14. Black-box 中 身 分
15. Angluin's L* algorithm L*
16. Angluin's L* algorithm L*
17. Type of Automata 型 lstar<T>( system: string => T, equivalence: Automaton => true | string, ): Automaton
18. Type of Automata 型 lstar<T>( system: string => T, equivalence: Automaton => true | string, ): Automaton 入力 ( 文 字列) 対 、 何 返 ？
19. Type of Automata 型 lstar<T>( system: string => T, equivalence: Automaton => true | string, ): Automaton 入力 ( 文 字列) 対 、 何 返 ？ 学習中 正 ？
20. Type of Automata 型 lstar<T>( system: string => T, equivalence: Automaton => true | string, ): Automaton 入力 ( 文 字列) 対 、 何 返 ？ 学習中 正 ？ 教師
21. Type of Automata 型 lstar<T>( system: string => T, equivalence: Automaton => true | string, ): Automaton 入力 ( 文 字列) 対 、 何 返 ？ 学習中 正 ？ 学習結果 教師
22. Minimally Adequate 教師 現実 学習 → 押 ？ 次 移動 system("→")
23. Minimally Adequate 教師 現実 学習 → 押 ？ 次 移動 → 仮説 A 次 現在 system("→")
24. Minimally Adequate 教師 現実 学習 正 ？ →→ 押 動 違 ! → 仮説 A 次 現在 equivalence(A)
25. For More Informatio 詳細 Web https://makenowjust-labs.github.io/blog/post/2023-07-19-lstar/
26. Implement 実装 Learnlib: 的実装。Java製。 https://learnlib.de AALpy: MDP 。Python製。 https://github.com/DES-Lab/AALpy Lernen: 拙作。機能少 。昨 日 作 。Ruby製。 https://github.com/makenowjust/lernen
27. Implement 実装 Learnlib: https://learnlib.de AALpy: https://github.com/DES-Lab/AALpy Lernen: 拙作。機能少 。昨 日 作 。Ruby製。 https://github.com/makenowjust/lernen
28. Try it! 試
29. Try it! 試 require "bundler/inline" gemfile do source "https://rubygems.org" gem "lernen" end alphabet = %w[0 1] sul = Lernen::SUL.from_block do |inputs| inputs.count { _1 == "1" } % 4 == 3 end oracle = Lernen::BreadthFirstExplorationOracle.new(alphabet, sul) automaton = Lernen::LStar.learn(alphabet, sul, oracle, automaton_type: :dfa)
30. Try it! 試 require "bundler/inline" gemfile do source "https://rubygems.org" gem "lernen" end alphabet = %w[0 1] sul = Lernen::SUL.from_block do |inputs| inputs.count { _1 == "1" } % 4 == 3 end oracle = Lernen::BreadthFirstExplorationOracle.new(alphabet, sul) automaton = Lernen::LStar.learn(alphabet, sul, oracle, automaton_type: :dfa)
31. Try it! 試 require "bundler/inline" gemfile do source "https://rubygems.org" gem "lernen" end alphabet = %w[0 1] sul = Lernen::SUL.from_block do |inputs| inputs.count { _1 == "1" } % 4 end oracle = Lernen::BreadthFirstExplorationOracle.new(alphabet, sul) automaton = Lernen::LStar.learn(alphabet, sul, oracle, automaton_type: :mealy)
32. Try it! 試 require "bundler/inline" gemfile do source "https://rubygems.org" gem "lernen" end alphabet = %w[0 1] sul = Lernen::SUL.from_block do |inputs| inputs.count { _1 == "1" } % 4 end oracle = Lernen::BreadthFirstExplorationOracle.new(alphabet, sul) automaton = Lernen::LStar.learn(alphabet, sul, oracle, automaton_type: :mealy)
33. Try it! 試 require "bundler/inline" gemfile do source "https://rubygems.org" gem "lernen" end alphabet = %w[0 1] sul = Lernen::SUL.from_block do |inputs| inputs.count { _1 == "1" } == inputs.count { _1 == "0" } end oracle = Lernen::BreadthFirstExplorationOracle.new(alphabet, sul) automaton = Lernen::LStar.learn(alphabet, sul, oracle, automaton_type: :dfa)
34. Try it! 試 require "bundler/inline" gemfile do source "https://rubygems.org" gem "lernen" end alphabet = %w[0 1] sul = Lernen::SUL.from_block do |inputs| inputs.count { _1 == "1" } == inputs.count { _1 == "0" } end oracle = Lernen::BreadthFirstExplorationOracle.new(alphabet, sul) automaton = Lernen::LStar.learn(alphabet, sul, oracle, automaton_type: :dfa) 正規 言 語 助 ……
35. Implement 実装 Lernen: 拙作。機能少 。昨 日 作 。Ruby製。 https://github.com/makenowjust/lernen Learnlib: https://learnlib.de AALpy: https://github.com/DES-Lab/AALpy
36. Conclusi ・形式 手 法 ( 検査) 　 使 必要 ・既存 ・ 　 得 方 法 　 学習
37. Who am I? 自 己 紹介 ・藤浪 大 弥 / Ph.D student at NII ・ @make_now_just 　 /  @makenowjust ・Hatena internship 2017 ・Ruby committer