4 CONTENTS
3.2.4 Closure Properties for Rec
×
and Rec; Cylindrification and
Projection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.2.5 Closure of GTT by Composition and Iteration . . . . . . 82
3.3 The Logic WSkS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.3.1 Syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.3.2 Semantics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.3.3 Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.3.4 Restricting the Syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.3.5 Definable Sets are Recognizable Sets . . . . . . . . . . . . 90
3.3.6 Recognizable Sets are Definable . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.3.7 Complexity Issues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.3.8 Extensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.4 Examples of Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.4.1 Terms and Sorts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.4.2 The Encompassment Theory for Linear Terms . . . . . . 97
3.4.3 The First-order Theory of a Reduction Relation: the Case
Where no Variables are Shared . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.4.4 Reduction Strategies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
3.4.5 Application to Rigid E-unification . . . . . . . . . . . . . 102
3.4.6 Application to Higher-order Matching . . . . . . . . . . . 103
3.5 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.6 Bibliographic Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.6.1 GTT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.6.2 Automata and Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.6.3 Surveys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.6.4 Applications of tree automata to constraint solving . . . . 109
3.6.5 Application of tree automata to semantic unification . . . 110
3.6.6 Application of tree automata to decision problems in term
rewriting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
3.6.7 Other applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
4 Automata with Constraints 113
4.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4.2 Automata with Equality and Disequality Constraints . . . . . . . 114
4.2.1 The Most General Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
4.2.2 Reducing Non-determinism and Closure Properties . . . . 117
4.2.3 Decision Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
4.3 Automata with Constraints Between Brothers . . . . . . . . . . . 122
4.3.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.3.2 Closure Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.3.3 Emptiness Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
4.3.4 Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.4 Reduction Automata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.4.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.4.2 Closure Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.4.3 Emptiness Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.4.4 Finiteness Decision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.4.5 Term Rewriting Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.4.6 Application to the Reducibility Theory . . . . . . . . . . 133
4.5 Other Decidable Subclasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
TATA — November 18, 2008 —