AUTOMATED WORK WITH FINITE AUTOMATA: A TOOL FOR TEACHING IN THE ERA OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE
Abstract
The article addresses the problem of maintaining objectivity in student assessment in the context of widespread access to artificial intelligence tools, particularly large language models such as ChatGPT. The study focuses on the discipline of formal languages and automata theory, where traditional task formats (transition tables) are easily solved by modern AI models. The purpose of the work is to develop software for automated generation, determinization, and visualization of finite automata, enabling rapid creation of individual assignment variants in visual format (transition diagrams). The system includes a random NFA generator with guaranteed state reachability and controlled transition density, a visualization module with customizable parameters, a pairwise automaton display function for concatenation and union operations, an assignment variant generator (20 variants with concatenation, union, and iteration tasks), and an NFA determinization algorithm that reads automata from text files and visualizes the resulting DFA. Experimental results show that visual format tasks significantly reduce AI solution success, while student testing confirms reduced AI usage. The developed software can be used in teaching courses on automata theory and language processors.
References
2. Baburin I., Cotterell R. A Close Analysis of the Subset Construction // arXiv preprint. 2025. arXiv:2407.09891v5. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2407.09891
3. Sopronyuk T. M., Sopronyuk A. Yu., Drobot A. V. Phases of language processor construction for.NET platform // Буковинський математичний журнал. 2023. Т. 11, № 2. С. 71–84. DOI: https://doi.org/10.31861/bmj2023.02.07
4. Сопронюк Т.М. Мовні процесори та формальні мови: від теорії до практики : навч. посібник. Чернівці : Чернівец. нац. ун-т ім. Ю. Федьковича, 2025. 198 c. ISBN 978-966-423-942-1. URL: https://archer.chnu.edu.ua/handle/123456789/12079
5. Паранчич М. Ю., Сопронюк Т.М. Навчальний тренажер для операцій з недетермінованими скінченними автоматами // Матеріали Міжнародної наукової інтернет-конференції «Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення», випуск 96 (м. Тернопіль, Україна, м. Ополе, Польща, 11–12 лютого 2025 р.). 2025. С. 34–36. URL: http://www.konferenciaonline.org.ua/ua/article/id-2090/
6. Петришин Р. І., Сопронюк Т. М. Наближені методи розв’язування диференціальних рівнянь з імпульсною дією : навч. посібник. Чернівці : Чернівецький національний університет, 2010. 200 с. ISBN 978-966-423-113-5
7. Lo C. K. What Is the Impact of ChatGPT on Education? A Rapid Review of the Literature // Education Sciences. 2023. Vol. 13, No. 4. P. 410. DOI: https://doi.org/10.3390/educsci13040410
8. Bommasani R., Hudson D. A., Adeli E., et al. On the Opportunities and Risks of Foundation Models //arXiv preprint. 2021. arXiv:2108.07258. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2108.07258
9. Eaton S. E. Postplagiarism: transdisciplinary ethics and integrity in the age of artificial intelligence and neurotechnology // International Journal for Educational Integrity. 2023. Vol. 19, No. 1. DOI: https://doi.org/10.1007/s40979-023-00144-1
10. Rodger S. H., Finley T. W. JFLAP: An Interactive Formal Languages and Automata Package. Sudbury : Jones & Bartlett Learning, 2006. 192 p. ISBN 978-0-7637-3834-1
11. PySimpleAutomata documentation. URL: https://pysimpleautomata.readthedocs.io/ (дата звернення: 22.03.2026).
12. automata-lib documentation. URL: https://github.com/caleb531/automata (дата звернення: 22.03.2026).
13. Tabakov D., Vardi M. Y. Experimental evaluation of classical automata constructions // International Conference on Logic for Programming Artificial Intelligence and Reasoning. 2005. P. 396–411. DOI: https://doi.org/10.1007/11591191_28
14. Almeida M., Moreira N., Reis R. Enumeration and generation with a string automata representation //Theoretical Computer Science. 2007. Vol. 387, No. 2. P. 93–102. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tcs.2007.07.029
15. Graphviz – Graph Visualization Software. URL: https://graphviz.org/ (дата звернення: 22.03.2026).
16. Сопронюк Т. М. NFA Automata Tools: програмне забезпечення для генерації, візуалізації та детермінізації скінченних автоматів. GitHub. URL: https://github.com/tsopronyuk/nfa-automata-tools (дата звернення: 23.03.2026).
ISSN 
