すべての入力で最大50ステップで停止するチューリングマシンのセットは決定可能ですか?


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LET Fが決定可能か再帰的に列挙可能かを決定する必要があります。決定的だと思いますが、それを証明する方法がわかりません。F={M:M is a TM which stops for every input in at most 50 steps}

私の考え

この「50ステップ」の部分はすぐに私にとってRサインを回します。特定の入力用の場合は、決定可能です。ただし、ここではすべての入力用です。無限の入力をチェックすることで、問題はco-REであると考えるようになります。つまり、その補数は受け入れられます。

おそらく、構成を確認し、50ステップ後のすべての構成が状態を受け入れないことを確認できます。どうすればよいですか?

回答:


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レッツは、最大でどの停止後のマシンの、より一般的な問題を考えるいくつかのために、ステップN 1。(以下は、この回答の以前のバージョンを大幅に簡略化したものですが、実質的に同等です。)NN1

以前の応答でswegi発言、マシンは最大でも後に停止したかのようにその後の手順、細胞のみ0 1 ... N - 1テープ上重要です。それは機械シミュレートするために十分でMを上のすべての入力文字列形式のX Σ N有限数あるうち、。N0,1,,N1MxΣN

  • これらのシミュレーションのいずれかがN 番目までに停止状態にならない場合Nthこれは、で始まる入力文字列が、最初のNステップ以内にマシンが停止しないものであることを示します。xN
  • これらのシミュレーションがすべてN 番目までに停止した場合Nth遷移後、は任意の長さのすべての入力でNステップ以内に停止します(長さNの部分文字列がすべての入力に作用します)。MNN

そして、長さがNよりも長いは自動的に拒否されると仮定しますか?xN
ジョゼフ

計算のNステップ内でNセルより先にジャンプできないのはなぜですか?
ジョゼフ

@Jozef:シミュレーションは、長さNのすべての可能な入力文字列を反復処理します。さらに多くの文字列を反復処理することはできますが、最初のN個のシンボルのみが重要であるため、これ以上学習することはありません。Nセルよりも先に進むことができない理由は、チューリングマシン(またはいずれにせよそれらの標準定義)がステップごとに1セルしか移動しないためです。
ニールドボードラップ

わかった。そのため、すべての単語の最初のN個のシンボルのみを気にするため、それらのすべての組み合わせをチェックします。構成の説明を削除したのはなぜですか?
ジョゼフ

以前の編集内容を見ると、まだ表示されています。他の答えは興味深いかもしれないが、それを「おもしろい」ものにしたものの多くは、決定手順が長さNのすべての可能な入力でをシミュレートすることにほかならないという事実を曖昧にするだけだったからです。私はもっ​​と簡単なものへの答えを修正する方が良いと思いました、そしてそれは基本的に問題を決定可能にするものの根本に達しました。MN
ニールドボードラップ

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MMMM

QMFQΓQMQ={n,q,s,p,a|n{0,...,50}qQ,sΓ,p{50,...,50},aqF}p{50,...,50}

n,q,s,p,aMqspnatrue

n,q,s,p,an+1,q,s,p,anq,s,pq,s,p


有限オートマトンで、テープ上のストレージ、つまり、すでに読んだシンボルを再訪する機能をどのようにシミュレートしますか?
ニールドボードラップ

@NieldeBeaudrap:状態空間全体を列挙します。つまり、有限テープとチューリングマシンの制御オートマトンのモデルチェックを行います。
swegi

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OPがチューリングマシンの計算可能性に関する基本的な質問をしていることを考えると、そのスケッチをより充実したものに展開することができます。(私自身は、計算コンテキストで「モデル検査」というフレーズを聞いたことがありません。)コンテキストでは、特に指定しない限り、「有限オートマトン」によってDFAまたは類似のものを意味すると想定します。このような構造のDFAの入力に対応します。あなたがTMの可能な軌道を表すグラフを意味するだけなら、私は同意します。
ニールドボードラップ

テープの有限部分をモデルでチェックするということは、基本的にあなたが答えに書いたことを意味します。サイズの各入力を最大50でテストし、受け入れ状態に到達するかどうかをチェックするだけです。
-swegi

1
チューリングマシンのテープは無限である必要があるという神話の普及を止めてほしいと思います。それはしません-それは必要に応じて拡張される限り、有限でありえます。
reinierpost 14年
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