半张量积(STP)方法现已在信息与控制相关的许多领域取得了广泛的应用,例如:有限自动机系统,模糊系统、编码系统、图论、网络查询与遥操作、数字电路的故障检测等。这里简单介绍上述前三个领域中半张量积方法所取得的成果。
有限自动机,是一种含有有限多个动态变化状态的典型的逻辑动态系统,它广泛应用于许多相关科学领域,例如:计算机科学、语言学、神经生理学等。STP为有限自动机的研究开辟了一条崭新的途径。运用矩阵半张量积理论,建立有限自动机动态的状态迁移方程,在此基础上,可以对其进行理论分析与设计。目前基于矩阵半张量理论对有限自动机的研究不断深化与扩展,从确定性有限自动机到不确定性有限自动机(如概率有限自动机),从基本有限自动机到复杂有限自动机(如串联有限自动机、并联有限自动机、反馈有限自动机、混合有限自动机等),从有限自动机到异步序列机。
模糊控制系统是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊推理过程为基础的一种计算机数字控制技术。以STP为主要工具分析模糊控制系统,利用其在建立系统变量间关系和建立模糊关系模型的优势,从而使得多输入多输出模糊控制系统的模糊推理变得简单和易于操作。模糊控制系统是第一个将逻辑变量与物理变量集于一体的控制模型,因此它的研究思路和研究框架或许值得信息--控制系统借鉴。
序列密码作为一种重要的密码技术,已经广泛应用于政治、军事、外交、商务等各个领域,成为密码学研究的热门。由于非线性反馈移位寄存器(NFSR)产生的序列能够更好地抵抗现有的序列密码分析与攻击,NFSR正逐步取代序列密码设计中最常用的器件线性反馈移位寄存器(LFSR)。基于STP的密码学研究主要分为两方面内容:一方面是基于半张量积的序列密码的周期问题的研究;另一方面是基于半张量积运算构建的灵活格基加密算法的研究。