なぜ停止問題は半決定的ですか?


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これは停止問題と半決定可能性について知られていることです:-

停止問題は、与えられた入力xとマシンHについて、マシンHが入力xで停止するかどうかを判断できないことを示しています。

単語がその言語に属している場合(YESの場合)に停止し、その単語がその言語に属していない場合(NOの場合)に拒否または無限ループに入るチューリングマシンが存在する場合、言語は半決定可能であると言われます。

現在、停止問題では、入力が言語に属していても(YESの場合)、マシンが停止するかどうかはわかりません。それでは、それはどのように半決定可能ですか?私はそれが非再帰的に列挙可能または決定不可能であるべきだと思います。


「今、問題を停止する際に、入力が言語に属していてもマシンが停止するかどうかはわかりません」なぜですか?言葉を受け入れるために機械は止まらなければならない。また、半確定的なものがあるかどうかはわかりません。私は決定可能か決定不可能かしか知りません。停止の問題は決定できません。
ユーザーが見つかりません

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これは、チューリング検定とはまったく関係がないことに注意してください。
ラファエル

@ArghyaChakraborty Semi-decidableは、特定の問題について、受け入れられた入力に対しては常に終了するが、他のすべての入力に対しては終了するかしないかのどちらかである、その問題のチューリングマシンが存在することを意味します。(おっと、OPがそれを書き込んだことに気づきました)、それはことです。
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@Owatch OKわかりました、私を混乱させています...次のステートメントは本当ですか?「現在、問題を停止する際に、入力が言語に属していてもマシンが停止するかどうかはわかり
ません

@ArghyaChakraborty「準決定可能」という用語が有効であることだけを伝え、OPが定義したものを繰り返します。この言葉に関連する停止の問題について私に尋ねたいのであれば、私もそれに答えられると思います。「今、問題を停止する際に、入力が言語に属していてもマシンが停止するかどうかはわかりません」:False。停止言語のマシンは常に、その言語に属する入力で終了します。
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回答:


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Tl; dr:「停止するかどうか」と「停止する場合」は同じものではありません。数学を使用して、言語のあいまいさによって引き起こされる混乱を回避します。

停止問題は、与えられた入力xとマシンHについて、マシンHが入力xで停止するかどうかを判断できないことを示しています。

いいえ、それはそれが言っていることではありません。停止問題かどうかを決めるの計算問題ですH 止まる x、与えられた x そして H入力として。ここで「決定」とは、「そうである場合はイエスと言い、そうでない場合はノーと言う」ことを意味することに注意することが重要です。

停止問題の決定不能性は、すべての停止問題解決する単一のアルゴリズム(Turingマシン)がないことを示しています。 H そして x

ここで、問題を停止する際に、入力が言語に属していても(YESの場合)、マシンが停止するかどうかはわかりません。それでは、それはどのように半決定可能ですか?

上記の説明の後、ここでの混乱は明確になります。「私たちが言えること」は問題ではありません。「半停止の問題」は緩和されました。次の場合、アルゴリズムは「はい」と言わなければなりません。H 止まる x、ただし、そうでない場合は何でも実行できます(「yes」と回答する場合を除く)。

これは実装するのは簡単です:実行するだけです H オン バツ。停止した場合は、「はい」と答えてください。ループしない場合は、ループすることが許可されているため、問題ではありません。


だから私が停止問題について書いた声明は、実際には停止問題の決定不可能性についてでしたか?あなたによると、半停止問題は再帰的に列挙可能であり、したがって半決定可能です。それで、実際の停止問題は決定不能であり、半決定不可能ではありませんか?ささいな質問をするだけで申し訳ありません。これは初めてです。
Zephyr

「私が停止問題について書いた声明は、実際には停止問題の決定不可能性についてのものだったのですか?」 - はい。TCSでは、「問題」は技術的なものであり、通常の英語の単語と混同しないでください。こちらもご覧ください。「それで、実際の停止問題は、半決定可能ではなく、決定不可能ですか?」-いいえ。私はそこで少し非公式に(つまり引用符で)行きました。それは停止の問題ですが、半決定性の観点から表現されました。停止の問題は決定不可能ですが、半決定的です。
ラファエル

undecidabilityについてあなたが言ったことによると、すべてのHとxの停止問題を解決するアルゴリズムはありません。つまり、入力としてxとHが与えられた場合、Hがxで停止するかどうかを決定できるアルゴリズムはありません。そのため、言語に属する入力を与えたとしても、アルゴリズムはそれが停止するかどうかを決定できないため、完全に決定不可能であるはずです。
Zephyr

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「完全に決定不可能」といったものはありません。そして、いいえ、どのアルゴリズムも決定できませんが、それでも半決定できます。これらは異なる概念です。正式な定義を確認してください。直感的な類推:あなたの死後までは、自信を持って「決して頭をもぐもぐしない」と言うことはできません。しかし、それが起こった場合、絶対に確実に、「私の頭にうんざりしたほくろ」と言ってください。
ラファエル

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停止の問題が決定できない場合でも、それが停止するかどうかを判断できないことはありません。インスタンスを停止する場合、停止するまで待つだけで停止することを決定できます。停止しないインスタンスの場合、停止しないことの証拠を提供できる場合があります。
gnasher729 2017
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