Hay muchos problemas abiertos en TOC. La investigación en este campo es principalmente teórica, que consiste en probar teoremas (al menos comprender pruebas) en lugar de solo aplicar una idea o heurística para resolver una instancia particular de un problema. También hay muchos problemas basados en herramientas, pero finalmente debe sentirse al menos cómodo leyendo y entendiendo los resultados teóricos.
Los problemas clásicos se resuelven en su mayoría, pero se están llevando a cabo muchas investigaciones para resolver problemas similares en el marco del autómata extendido, por ejemplo, autómatas con restricciones de tiempo o autómatas con datos o autómatas probabilísticos, etc. Los resultados de estos formalismos no tienen más de 30 años. más o menos. De hecho, para muchos de estos no existe una caracterización lógica.
La mayoría de estos problemas están inspirados en la verificación de programas de software.
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