スターフリー言語と通常の言語


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以来、私は、思っていた*は、星のない言語そのものであるスター自由言語ではない通常の言語がありますか?例を挙げていただけますか?a


wikipdiaから)ローソンはスターフリー言語を次のように定義しています:

正規表現は、アルファベットの文字、空のセット記号、すべてのブール演算子(補完を含む)、および連結であるがクリーネスターではない正規表現で記述できる場合、スターフリーと呼ばれます。


これはaがスターフリーであることの証明です。

星フリーで
Σ=¯星フリーです
場合はAΣその後、ΣAΣスターフリーです
場合はAΣその後、A=Σ(ΣA)Σ¯ですスターフリー

最後の行では、我々は持っているA=Σ(ΣA)Σ¯フォームではない任意の単語ので、Aの文字が含まΣAその逆と副を。


AΣAΣ
reinierpost

@reinierpost方程式を読み違えています。と方程式全体の上に2つの補数バーがあります。申し訳ありませんが、私は2013年にフォーマットするのが得意ではなかったと思いますA
無題

@reinierpost投稿を編集して読みやすくしました。フィードバックをお寄せいただきありがとうございます。
無題

ありがとう!今見逃すのは難しい。
reinierpost

回答:


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通常の言語は、弱いモナディック2次論理(WMSO)[1] で記述できる言語です。

スターフリー言語は<(FO [<])[2]を使用した1次論理で記述できる言語です。

2つのロジックは同等に強力ではありません。WMSOで定義できるがFO [<]で定義できない言語の1つの例は、(これは明らかに規則的です)です。これはEhrenfeucht-Fraisséゲーム usingを使用して表示できます。(aa)


  1. Büchi(1960)による弱2次算術および有限オートマトン
  2. McNaughtonとPapertによるカウンターフリーオートマトン(1971)
  3. (aa)

     [x.Pa(x)][x.Pa(x)[X.X(0)[x,y.X(x)suc(x,y)¬X(y)][x,y.¬X(x)suc(x,y)X(y)][x.last(x)¬X(x)]]].

    X

  4. こちらもご覧ください

ロジックの「モナド」とは何かを知っています。「弱い」制限とは何か知っていますか?
Hendrik Jan

1
ω

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Schützenberger(1965)は、スターフリー言語の代数的特徴付けを行いました。通常の言語は、その構文モノイドが非周期的である場合に限り、スターフリーです。論理的特徴付け(スターフリー= FO [<])とは異なり、この代数的特徴付けは、特定の正規言語がスターフリーであるかどうかを決定するアルゴリズムを提供します(正規言語は、有限オートマトン、正規表現、または通常の文法)。(マクノートンとペーパーによる)論理的特性を使用して、次の問題を決定できます。WMSO式が与えられた場合、同じ言語を記述するFO式があるか?

M.-P. Schützenberger、自明なサブグループのみを持つ有限モノイドについて、Information and Control 8(1965)、190-194。

R.〜McNaughton and S.〜Papert、Counter-free automata、The MIT Press、Cambridge、Mass.-London、1971。

シュッツェンバーガーの定理の完全な証明は、さまざまな教科書や調査報告書にあります。対応するアルゴリズム(証明なし)の基本的な説明については、以下を参照してください。

J.-É. ピン、有限セミグループおよび認識可能な言語:はじめに、NATO Advanced Study Institute Semigroups、Formal Languages and GroupsJ。Fountain(編)、1-32、Kluwer学術出版社、(1995)。


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スターフリー言語は、連結、補完、和集合、交差を含む正規表現で記述されますが、クリーネスターは含まれません。

通常の言語はこれらすべての操作(補完が重要なポイント)の下で閉じられるため、すべてのスターフリー言語も通常です。

多分あなたは逆を意味しますか?通常の言語はすべてスターフリーですか?後者に対する答えはノーです。詳細については、このペーパーを参照してください。


はい、私は会話を意味し、質問を編集しました。
タイトルなし2013年

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