非正規言語を連結によって正規にすることはできますか?


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私の質問には基本的に3つの言語A、B、Lが与えられます。LはAとBが連結され、Bは非正規であることが証明されています。Lを正規にするAを見つけることは可能ですか?


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DW

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この投稿から後続の質問を削除しますが、個別に投稿したい場合は、変更履歴でそれらを見つけることができます。
DW

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ラファエル

(これもおそらく以前に尋ねられたものです。)
ラファエル

@Raphael質問を編集して、疑問に思っていた特定の質問と私のロジックを含めましたが、上記のDWによって削除されました。また、これは私の宿題ではありません。私の教授がこの方法で行った証明について私に信用を与えなかったためです。私は彼にそれについて話す前に私の理解が正しいことを確認したいのです(彼に話をするのはかなり無理です) 、言うまでもありません)。
Kenny Loveall 2016年

回答:


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を通常の空の言語にすることを許可すると、。L = { w 1 w 2 | W 1A W 2B } = = AAL={w1w2|w1A,w2B}==A

Aが空でない通常の言語でなければならない、もう少し興味深い問題の場合、空でないが通常のならないようにを構築できます。A LBAL

してみましょう。レッツ任意の正規言語とすることと考える。J.-E.の仮定とは逆に、ピンの答え、は不規則ですが、空の単語は含まれていません。A L = { w 1 w 2 | W 1A W 2B } BB={bcndn|n>0}AL={w1w2|w1A,w2B}B

仮定規則的です。を受け入れるいくつかのDFAが存在します。構成方法に関係なく、すべての単語には最後に出現しなければならないことがわかっています。してみましょう最後の直後に旅行した状態の集合のすべての可能な受け入れて横断インチ そのノート最短の文字列ので、空にすることはできませんれる。してみましょう最後の後にいくつかの点で可能なすべて受け入れて横断中に訪問した状態の集合。構築するM = S Σ δ qは0F L A L B Q B 、Q B のB のC D S ' B M ' = S 'Σ δ 'Q ' 0F δ ' δ δ q 0ε = QLM=(S,Σ,δ,q0,F)LALbQbQBbcdSbM=(S,Σ,δ,q0,F)、ここではである点を除いて、と同じように動作します。δδδ(q0,ε)=Q

このNFAは言語受け入れると主張します 。いずれかのために、我々はいくつかの要素からいくつかのトラバーサルがあることを持っている必要がありますのいくつかの要素に以来、サフィックスとしてこれにいくつかの文字列を受け入れなければなりません。任意のについて、を選択して、単語を形成できます。場合受け付けは、それがある場合でなければなりません受け入れる中にいくつかの状態からいくつかのトラバーサルがあったしなければならないので、へののためにも有効であるW 'C Q F M W 'Σ *C W A 、W B 、W ' M ' W ' M W B 、W ' Q F M W ' W B 、W 'L M ' W 'C={cndn|n>0}wCQFMwΣCwAwbwMwMwbwQFM。しかし、私たちの選択のある場合にはできません、ので、拒否しなければならない。wwbwLMw

したがって、は受け入れますが、この言語は規則的ではないため、矛盾が生じます。 CMC

したがって、が空でない場合、は規則的ではありません。LAL


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はい、可能です。以下の例を考えてみましょう。

してみましょう素数です。これは不定期です。ましょ。これは定期的です。 P A = 1 N N NB=1ppA=1nnN

ABは単純にn > 2で与えます。これは2より大きい数は2 + xとして表すことができるため、これは規則的です。ここでx > 01nn>222+xx>0


これはどう?B Bを考慮します。些細なことを確認するためにB Bが同型である1 nはここでnは明らかに規則的である2より偶数大きい、です。B=1pBBBB1nn

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してみましょう空でアルファベットなります。してみましょうBが可能任意の上の非正規言語Σ空の単語を含むとlet Aを= Σ *。次に、L = A B = Aは規則的です。ΣBΣA=ΣL=AB=A


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さらに悪いことに、任意の非正規言語とし、A = ∅とします。次に、L = A B = Aは規則的です。BA=L=AB=A
Hendrik Jan

この引数は、に空の単語が含まれている場合にのみ機能します。空の単語を含まない不規則な言語が存在します。B
ymbirtt 2016年

@ hendrik-jan正解です。これが最善の解決策です。
J.-E.

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言語を考える、言語B = ∅が規則的です。別にこの些細な溶液から、それが空でない言語を見つけることは常に可能ではないAのようにA B = { uはV | U A V B }規則的です。多くの非正規B(たとえばBに空の単語が含まれている場合、またはBが単項アルファベット上にある場合)には可能ですが、すべてのBには不可能です。BB=AAB={uvuAvB}BBBB

取るPは素数の集合です。どんなAがあれば、あるAが空されていないA Bは、でテストメンバーシップにあるため、正規ではないA B、それは(これは、「ストッパ」のシンボルに必要であり、Cの数の素数をテストするために、潜在的に無限のメモリを使用します)最後にaがあります。B={cannP}PAAABABca

これを証明するために、聞かせて(我々が想定するのでAが空ではありません)。場合A 、Bは規則的である、そのようにされ、L 1 = A B U 、C *、及びそう残されるL 1シングルトンによって{ uがcは}であるL 2 = { W | U 、C 、W A B U 、C 、W U C AuAAABL1=ABucaL1{uc}。この言語はわずかであり、L 3 = { N | N P }(IF W L 2、次いで存在 V A K Nように、U 、C 、W = V C 、K、及びので wは Bが含ま^ KNO cはL2={wucwABucwuca}={waucwAB}L3={annP}wL2vAkNucw=vcakwcこれは、その意味。逆に、W L 3、次いでC W Bように、U 、C 、W A B)。L 3はよく知られた非正規言語であり、矛盾があります。w=akL3wL3cwBucwABL3


B

@Raphaelはい、それで十分です。
Gilles「SO-邪悪なことをやめなさい」2016

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あなたの質問は実存的な証拠を求めていますが、それは私にcompのブランチを思い出させます。サイエンス。通常の近似と呼ばれます。

LALA0LLL

「通常の言語近似コンテキストフリー」のようなものを検索すると、Google Scholarで多くの興味深い読み物を見つけることができます。

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