Bachelor's Thesis

Deep Pushdown Automata and Their Modified Versions

Final Thesis 894.6 kB

Author of thesis: Jaroslav Ištvan

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: prof. RNDr. Alexandr Meduna, CSc.

Reviewer: Ing. Radovan Klembara

Abstract:

This bachelor's thesis deals with new types of deep pushdown automata. It briefly introduces the motivation for their introduction, formally defines them and compares their expressive power with classical pushdown automata. Furthermore, selected constructions, example languages and their processing in established modifications of deep pushdown automata is conducted. Thesis includes implementation of an application that allows the definition of a custom deep stack automaton, or its modified version, and testing the acceptance of strings by this automaton. Second implemented application uses one of the introduced versions to evaluate expressions. At last an evaluation of introduced versions as well as classical deep pushdown automata is conducted.

Keywords:

grammars, automata, formal languages, pushdown automata, deep pushdown automata, parallel deep pushdown automata, partially parallel deep pushdown automata, input driven partially parallel deep pushdown automata, lookahead deep pushdown automata

Date of defence

15.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B.

Topics for thesis defence

  1. V práci, zdôraznujete možný čiastočný determizmus pre niektoré nové varianty a niektoré jazyky. Bolo by možné garantovať determinizmus pre všetky jazyky spojením LHZA a VŘČPHZA?
  2. Jak definujete částeční nedeterminizmus?
  3. Co je hlavním přínosem práce?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Information Technology (BIT)

Composition of Committee

doc. RNDr. Milan Češka, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jan Kořenek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Zdeněk Materna, Ph.D. (člen)
Ing. Miloš Musil, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Hrubý, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
prof. RNDr. Alexandr Meduna, CSc.

Student projevil mírně nadprůměrnou aktivitu při řešení práce. Získával poznatky ze studijních materiálů, které se přednáší až na doktorandské úrovni na FIT VUT. Přišel občas i s vlastním návrhem řešení problematiky. Dosažené
výsledky nevyústily v žádnou publikaci

Evaluation criteria Verbal classification
Information about assignment

Práce byla náročná neboť vyžadovala intenzivní studium cizojazyčné literatury a následný rozvoj takto získaných znalostí. Byla vypracována podle uvedeného tématu a postupu.

Work with literature


Student využíval studijní materiály k řešení práce systematicky.

Activity during solution, consultations, communication

Komunikovali jsme hodně osobně, ale i elektronicky. Osobně jsme se setkávali téměř každý týden, obvykle v pondělí. Student byl během
komunikace běžně aktivní. Dodržoval dohodnuté termíny a své řešení konzultoval.

Activity during completion

Práce byla dokončena s malým předstihem. Její finální obsah byl konzultován, ale jen zevrubně.

Publication activity, awards

Není.

Points proposed by supervisor: 85

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Radovan Klembara

Práca sa venuje odborne náročnej a veľmi špecifickej téme z oblasti teoretickej informatiky. Autor preukázal dobré porozumenie problematiky. Oceňujem najmä vlastný prínos pri definovaní nových typov hlbokých zásobníkových automatov. Po obsahovej aj formálnej stránke ide o kvalitne spracovanú prácu, ktorá svojím zameraním presahuje štandardné požiadavky na bakalársku prácu.

Evaluation criteria Verbal classification Points
The difficulty of the assignment

Evaluation level: more difficult assignment

Zadanie sa venuje pokročilej oblasti formálnych jazykov a automatov. Študent pracuje s hlbokými zásobníkovými automatmi, definuje ich nové varianty, čo si vyžaduje dobrú orientáciu v teoretickej informatike nad rámec bežných bakalárskych tém. Náročnosť zvyšuje aj potreba presne formalizovať definície a dokázať vlastnosti navrhnutých modelov. Tému preto považujem za nadpriemerne náročnú.

Presentation level of the technical report

Technická správa má dobrú logickú štruktúru, text je písaný zrozumiteľne a jednotlivé časti na seba naväzujú.

90
Formal preparation of a technical report

Text práce je z typografického aj jazykového hľadiska na dobrej úrovni.

90
Realisation output

Programové riešienie a jeho funkšnosť je v prijateľnej kvalite. 

80
Usability of results

Výsledky práce majú predovšetkým teoretický prínos, kde rozširujú poznatky o nových typoch hlbokých zásobníkových automatov. Môžu byť využité pri ďalšom výskume formálnych modelov výpočtu. Praktické využitie je skôr nepriame, napríklad v oblasti návrhu parserov, analýzy programovacích jazykov alebo pri pedagogickom spracovaní pokročilých tém teoretickej informatiky. Výsledky práce tak majú najmä akademický a výskumný potenciál.

The extent to which the requirements of the assignment have been met

Evaluation level: assignment fulfilled

Študent splnil zadanie.

Extent of the technical report

Evaluation level: is within the usual extent

Rozsah práce je odpovedajúci a primeraný.

Work with literature

Použité zdroje sú relevantné a priamo súvisia s témou práce.

95
Topics for thesis defence:
  1. V práci, zdôraznujete možný čiastočný determizmus pre niektoré nové varianty a niektoré jazyky. Bolo by možné garantovať determinizmus pre všetky jazyky spojením LHZA a VŘČPHZA?
Points proposed by reviewer: 90

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová