タグ付けされた質問 「formal-languages」

形式言語、文法、オートマトン理論に関する質問

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線形文脈自由文法の言語平等は決定可能ですか?
2つの文脈自由文法とG 2を考えて、次の質問をしてみましょう:L (G 1)= L (G 2)、つまり、2つの文法は同等ですか?G1G1G_1G2G2G_2L (G1)= L (G2)L(G1)=L(G2)L(G_1) = L(G_2) 一般に、この問題は決定不能です。ただし、とG 2の両方が左線形(または右線形)文法である場合、両方の文法が通常の言語を記述するため、問題は決定可能です。G1G1G_1G2G2G_2 私の質問は、両方の文法が線形であるときに同じ問題が決定可能かどうかです。また、誰かが関連する文献を参照できる場合、それは非常に高く評価されます!

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言語証明するポンピング補題を用いて
私はそれを証明するために、ポンプの補題を使用しようとしている、正規ではありません。L = { (01 )m2m| M ≥ 0 }L={(01)m2m∣m≥0}L = \{(01)^m 2^m \mid m \ge0\} これは私がこれまでに持っているものです:が規則的であり、pをポンピング長とし、w = (01 )p 2 pとします。|のような ポンピング分解w = x y zを考慮してください。y | > 0および| x y | ≤ P。LLLpppw = (01 )p2pw=(01)p2pw = (01)^p 2^pw = x yzw=xyzw = xyz| y| >0|y|>0|y| >0| xy|≤p|xy|≤p|xy| \le …

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この言語は、ツインプライムを使用して定義されていますか?
させる L = { an∣ ∃P ≥ n個 p、p + 2 は素数} です。 L={an∣∃p≥n p, p+2 are prime}.\qquad L = \{a^n \mid \exists_{p \geq n}\ p\,,\ p+2 \text{ are prime}\}. ある、通常の?LLL この質問は一見不審に見えましたが、それは双子の素数予想と関係していることに気付きました。私の問題は、推測がまだ解決されていないということです。そのため、言語が規則的であると判断する方法はわかりません。


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空のセルに書き込むことができないチューリングマシンは、標準のチューリングよりも強力ではありませんか?
空のセルに書き込むことができないチューリングマシンは、標準のチューリングよりも強力ではありませんか? 答えはイエスだと思いますが、標準のチューリングマシンでできる計算は見つかりませんが、このマシンではできません。 何か案は?

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単項アルファベットに対する後方参照付きの正規表現
設定: 後方参照付きの正規表現 単項言語(1記号のアルファベット) この設定では、次の問題を決定できますか? 後方参照を含む正規表現が与えられた場合、正規言語を定義しますか? たとえば(aa+)\1、通常の言語を定義しますが、定義し(aa+)\1+ません。どちらが当てはまるかを判断できますか? 具体的には、ここでの「後方参照付きの正規表現」は、たとえば、通常のPerl互換の正規表現の次のサブセットを指します。 a文字に一致しますa(アルファベットの唯一の文字) X* の0回以上の出現に一致します X X|Y一致XまたはY 括弧はグループ化とキャプチャに使用できます \1。\2などは、1番目、2番目などの括弧のペアと同じ文字列に一致します X+=などの通常の略記法も使用できXX*ます。

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言語がコンテキストフリーかどうかをテストするアルゴリズム
言語がコンテキストフリーかどうかをテストするためのアルゴリズム/体系的な手順はありますか? つまり、代数形式で指定された言語(ようなものを考えてください)で、その言語がコンテキストフリーかどうかをテストします。学生が宿題をすべて手伝うためのWebサービスを作成していると想像してください。言語を指定すると、Webサービスは「コンテキストなし」または「コンテキストなし」を出力します。これを自動化する良い方法はありますか?L={anbnan:n∈N}L={anbnan:n∈N}L=\{a^n b^n a^n : n \in \mathbb{N}\} もちろん、ポンピング補題、オグデンの補題、パリフの補題、インターチェンジ補題など、手動校正のテクニックがあります。ただし、それらはいずれかの時点で手動の洞察を必要とするため、それらをアルゴリズムに変換する方法は明確ではありません。 私は見Kavehが他の場所で書かれた、すべての可能な言語で作業に任意のアルゴリズムには希望がないようですので、非文脈自由言語のセットが帰納的可算でないこと。したがって、Webサービスは「コンテキストフリー」、「コンテキストフリーではない」、または「わからない」を出力できる必要があると思います。教科書で見られる可能性のある多くの言語で、「私にはわからない」以外の答えを提供できることが多いアルゴリズムはありますか?このようなWebサービスをどのように構築しますか? この質問を適切にするには、ユーザーが言語を指定する方法を決定する必要があります。私は提案を受け入れますが、私はこのようなことを考えています: L={E:S}L={E:S}L = \{E : S\} ここで、はワード式で、は長さ変数の線形不等式のシステムで、次の定義があります。EEESSS 各ワード表現です。(これらは任意の単語を保持できる変数を表します。)x,y,z,…x,y,z,…x,y,z,\dotsΣ∗Σ∗\Sigma^* それぞれワード表現です。(暗黙的に、であるためは基礎となるアルファベットの単一のシンボルを表します。)a,b,c,…a,b,c,…a,b,c,\dotsΣ={a,b,c,…}Σ={a,b,c,…}\Sigma=\{a,b,c,\dots\}a,b,c,…a,b,c,…a,b,c,\dots 各あれば、単語表現で可変長のです。aη,bη,cη,…aη,bη,cη,…a^\eta,b^\eta,c^\eta,\dotsηη\eta 単語表現の連結は単語表現です。 各長さ可変です。(これらは、任意の自然数を保持できる変数を表します。)m,n,p,q,…m,n,p,q,…m,n,p,q,\dots それぞれ長さ変数です。(これらは対応する単語の長さを表します。)|x|,|y|,|z|,…|x|,|y|,|z|,…|x|,|y|,|z|,\dots これは、教科書の演習で見られる多くのケースを処理するのに十分なようです。もちろん、必要に応じて、代数形式で言語を指定する他のテキストによる方法に置き換えることができます。

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ポンピング補題を満たしているが、規則的ではない言語?
通常の言語を考えると、それは一定であることを証明することは容易であるNである、そのようなσ ∈ Lとは、| σ | ≥ Nの文字列が存在するα、βおよびγ、このような| α β | ≤ Nと| β | ≠ ε、およびすべてのためのkそれはα β kの γ ∈ LLLLNNNσ∈Lσ∈L\sigma \in L|σ|≥N|σ|≥N\lvert \sigma \rvert \ge Nαα\alphaββ\betaγγ\gamma|αβ|≤N|αβ|≤N\lvert \alpha \beta \rvert \le N|β|≠ϵ|β|≠ϵ\lvert \beta \rvert \ne \epsilonkkkαβkγ∈Lαβkγ∈L\alpha \beta^k \gamma \in L。その逆は真実ではないと広く言われていますが、明確な例は見ていません。助言がありますか?明らかに、攻撃的な言語が規則的ではないという証拠は、典型的な「ポンピング補題を満たさない」よりも強力な方法を使用する必要があります。私は簡単な例に興味があり、入門的な公式言語クラスで発表します。


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通常言語の単語数
ウィキペディアによると、任意の正規言語のためにLLLが存在定数λ1,…,λkλ1,…,λk\lambda_1,\ldots,\lambda_k及び多項式p1(x),…,pk(x)p1(x),…,pk(x)p_1(x),\ldots,p_k(x)ようにすべてのための数長さのワードの満たす方程式nnnsL(n)sL(n)s_L(n)nnnLLL sL(n)=p1(n)λn1+⋯+pk(n)λnksL(n)=p1(n)λ1n+⋯+pk(n)λkn\qquad \displaystyle s_L(n)=p_1(n)\lambda_1^n+\dots+p_k(n)\lambda_k^n。 言語は正規です(一致します)。 IFF Nも、そしてあるそれ以外の場合。L={02n∣n∈N}L={02n∣n∈N}L =\{ 0^{2n} \mid n \in\mathbb{N} \}(00)∗(00)∗(00)^*sL(n)=1sL(n)=1s_L(n) = 1sL(n)=0sL(n)=0s_L(n) = 0 しかし、私はと見つけることができません(これらは存在する必要があります)。以下のよう微分可能である必要がありかつ一定ではないが、それは何らかの形で波のように動作する必要があります、と私はあなたがおそらくのように加数の無限の数で終わることなく、多項式、指数関数であることを行うことができますどのように見ることができませんテイラー展開。誰でも私を啓発できますか?λiλi\lambda_ipipip_isL(n)sL(n)s_L(n)

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2つの通常言語の連結が明確になるのはいつですか?
言語と与えられた場合、すべての単語について、それらの連結が明確であるとしましょう。正確に1つの分解とおよび、そうでない場合はあいまいです。(このプロパティに確立された用語があるかどうかはわかりません。検索するのは難しいです!)簡単な例として、とそれ自体の連結はあいまいです()、ただし、とそれ自体の連結は明確です。AAABBBABABABw∈ABw∈ABw \in ABw=abw=abw = aba∈Aa∈Aa \in Ab∈Bb∈Bb \in B{ε,a}{ε,a}\{\varepsilon, \mathrm{a}\}w=a=εa=aεw=a=εa=aεw = \mathrm{a} = \varepsilon \mathrm{a} = \mathrm{a} \varepsilon{a}{a}\{\mathrm{a}\} 2つの標準言語の連結が明確であるかどうかを決定するアルゴリズムはありますか?

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補数のPDAを構築し
このため、も可能であるかどうかは疑問に思って。したがって、単語を区別することができますPDA のw ∈ { n個のB N C N | N ≥ 0を}の残りの部分から{ * B * C * }としても私には矛盾した鳴り、それを受け入れるかもしれません。{ anbncn| N ≥ 0 } ∉ C F L{anbncn∣n≥0}∉CFL\{a^n b^n c^n \mid n \geq 0\} \not\in \mathrm{CFL}W ∈ { Anbncn| N ≥ 0 }w∈{anbncn∣n≥0}w\in\{a^n b^n c^n \mid n \geq 0\}{ a∗b∗c∗}{a∗b∗c∗}\{a^*b^*c^*\} 私はPDAの非決定論的な性質を利用する必要があると思いますが、私はアイデアを失っています。アドバイスをいただければ幸いです。

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正規表現はですか?
Type 3 Grammarがある場合、プッシュダウンオートマトンで(スタックで操作を行わずに)表現できるため、コンテキストフリー言語を使用して正規表現を表現できます。しかし、解析テーブルを構築せずに、タイプ3の文法が、LL(1)、SLR(1)などであるかどうかを知ることはできますか?LR(1)LR(1)LR(1)LL(1)LL(1)LL(1)SLR(1)SLR(1)SLR(1)

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有限オートマトンの修正版で受け入れられる言語
決定論的有限オートマトン(DFA)は、すべての正規言語のみを受け入れることができる状態マシンモデルです。DFAは、各状態が入力アルファベットのすべての要素に対して何らかの遷移を提供するように定義できます(通常は定義されます)。つまり、遷移関数は(合計)関数でなければなりません。δ:Q×Σ→Qδ:Q×Σ→Q\delta : Q \times \Sigma \rightarrow Q 二重決定論的有限オートマトン(DDFA)と呼ぶものを想像してください。DFAと同様に定義されますが、2つの例外があります。1つ目は、可能な入力シンボルごとに1つの状態から別の状態に移行する代わりに、2つの異なる状態に移行する必要があることです。次に、文字列を受け入れるために、すべての潜在的なパスが次の条件のいずれかを満たす必要があります。 DDFAを通るすべての潜在的なパスは、受け入れ状態になります(これをタイプ1 DDFAと呼びます)。 DDFAを通るすべての潜在的なパスは、同じ受け入れ状態になります(これをタイプ2 DDFAと呼びます)。 今私の質問のために: タイプ1およびタイプ2 DDFAはどの言語を受け入れますか?具体的には、、L(DDFA)= L(DFA)、またはL(DDFA)\ subsetneq L(DFA)の場合ですか?その場合、L(DDFA)\ NEQのL(DFA) 、の簡単な説明があり、L(DDFA)は?L(DFA)⊊L(DDFA)L(DFA)⊊L(DDFA)L(DFA) \subsetneq L(DDFA)L(DDFA)=L(DFA)L(DDFA)=L(DFA)L(DDFA) = L(DFA)L (D D F A )≠ L (D F A )L (D D F A )L(DDFA)⊊L(DFA)L(DDFA)⊊L(DFA)L(DDFA) \subsetneq L(DFA)L(DDFA)≠L(DFA)L(DDFA)≠L(DFA)L(DDFA) \neq L(DFA)L(DDFA)L(DDFA)L(DDFA) あまり複雑でない場合は、証明(または少なくともある程度は肉付きのスケッチ)を歓迎します。

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最小ヒープオートマトンで受け入れられる言語の反転の下での閉鎖の証明
これは、のフォローアップの質問です、この1。 エキゾチックステートマシンに関する以前の質問で、Alex ten BrinkとRaphaelは、特有の種類のステートマシンであるmin-heapオートマトンの計算能力について述べました。彼らは、そのようなマシン()が受け入れる言語のセットが、コンテキストフリー言語のセットのサブセットでもスーパーセットでもないことを示すことができました。その質問の成功した解決と明らかな関心を考慮して、私はいくつかのフォローアップの質問をすることを続行します。HALHALHAL 通常の言語はさまざまな操作の下で閉じられることが知られています(ユニオン、インターセクション、補数、差、連結、Kleeneスター、反転などの基本操作に制限される場合があります)プロパティ(これらは、結合、連結、Kleeneスター、および反転の下で閉じられます)。 HALは逆転で閉鎖されますか?

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