線形有界オートマトンが他のオートマトンほど人気が​​ないのはなぜですか?


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私の経験では、状況依存言語と線形有界オートマトンは、計算可能性理論のコースで頻繁にスキップまたは無視され、一部の注目すべき教科書では省略されていますが、有限オートマトンとプッシュダウンオートマトンは多くの注目を集めています。確かに、LBAに対応するLBAよりも焦点が絞られていないのには、正当な理由があるはずです。


この質問を参照してください:チョムスキー階層は時代遅れですか?
カヴェ

リンクされた質問がどのように関係しているのか詳しく説明してください、カヴェ?(ここではその口調は役に立たないと思いますが、個々の回答が役立つかもしれません)
Raphael

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@Raphael:Kavehがリンクした質問への回答は、文脈依存言語が以前ほど重要ではないと考えられている理由を説明しています。つまり、検討すべき他のより興味深いモデルがあります。(詳細)
伊藤剛

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(続き)「線形有界オートマトン」にも同じ理由が当てはまります。その名前を聞いたことがないのはおかしいです。私にとっては、それらはO(n)空間の決定論的/非決定論的チューリングマシンであり、O(n)空間のものを(多項式空間またはO(log n)空間などの代わりに)単一化する理由がわかりません、歴史的な理由があったに違いありませんが。さらに、クラスDSPACE(O(n))もNSPACE(O(n))も、サブルーチン呼び出しで閉じられません。
伊藤剛

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剛、私の質問の解釈は、FA、PDA、およびチョムスキー階層の残りの部分は(あなたの/回答の推論も同様につまらない)教えられていますが、LBAは教えられていません。
Raphael

回答:


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NC1

これで、LBAよりも最初の2つに関心がある理由が明らかになります。最初の2つは、実行可能な計算の通常の定義に自然に適合します。しかし、PSPACEはそうではありません。


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LBAをPSPACEに変換することは、線形空間のように聞こえます。PSPACEをキャプチャするために必要なのは、明らかに真実ではありません。だから私の思考のエラーは何ですか?
Suresh Venkat、2011年

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@Suresh:次の接続があります。通常の言語に(NC1-)還元可能な問題のクラスはNC1、CFLに還元可能な問題のクラス(log-space-)はLogCFL、LBAに還元可能な問題のクラス(NC1-またはlog-space-)です。 PSPACEです。これら3つのケースすべてで同じ還元可能性の概念を使用できるかどうかはわかりません。
伊藤剛

AC0

3

まあ、なぜ彼がそれをしたのかあなたの教授に尋ねてください。推測しかできません。

それらはもちろん、同等の言語と共有する無用性*の欠如にあるため、チューリング完全モデルやPDAほど興味深いものではありません。可能な限り強力ではありませんが、すでに非常に扱いにくいものです。

もう1つの理由は、それらについてあまり知られていない(ここでは推測している)かもしれませんが、それが鶏卵問題に帰着する可能性があります。

NLBA=DLBA

(*)意図的な誇張


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最近はCSGだけでなくCFGも時代遅れのようです。最近のオートマトンとPDAは通常、計算可能性/複雑性理論のコース(もしあれば)で考えられており、それらはそれ自体のためではなく、チューリングマシンを紹介するために含まれてます。

文法はおそらくコンパイラ理論にとって興味深いものですが、計算能力/複雑さが入門の学部課程に含まれることはそれほどありません。カバーしたいトピックが多すぎますが、1学期コースは短すぎて選択する必要があります。時間制限のためカバーできないトピックの多くは、LBAよりも興味深いものです。


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あなたが普遍的に真実であることを望みます!私の大学で教えられたTCSのイントロクラスは、ハーフオートマトン/ CFLです。私はこのクラスをTA-ingしていて、学生は興味から遠いようです。これは、CFL / CSLが表示されなくなったもう1つの理由かもしれません。もっとエキサイティングなトピックがあります。
ミカエルCadilhac

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まあ、CS理論は複雑さだけではありません。特に、CFGと関連するオートマトンモデルは、CSの多くのブランチで(少なくとも基盤として)非常に重要です。入門コースでは、すべてのブランチに備えることができます。申し訳ありませんが、この答えは無知のようなにおいがします。また、質問にはお答えしておりません。
Raphael

@Raphael、私は現在知っている大学でオートマトン理論が考えられている計算可能性/複雑性理論のコースについて話している。理論のコース全般については誰も何も言わなかった。他の人を無知だと非難する前に、投稿を注意深く読むべきだと思います。私の投稿は質問に答えます:なぜLBAは計算可能性/複雑性理論のコースで考慮されないのですか?それが理由であり、それが、計算能力と複雑さの理論の教科書が、好きかどうかにかかわらず、LBAについてあまり含まれていない理由です。
カヴェ

それで、あなたは全世界のすべての著者と講師の個人的な理由に私的なものですか?ああ、そうですね。とにかく、投稿された質問には「複雑さ」という言葉が一切出てこないことにご注意ください。上記のプライズのコメントと編集では、質問に答えなかったことにも注意してください。事実、好きかどうか。
Raphael

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@Raphael、あなたはまだ注意深く読んでいないし、私があなたが好む方法で私が書いたものを解釈し続けています、あなたはただ議論したいようです、私は私のポイントは十分に明確だと思うので、好きなように自由に考えてください。:)
カヴェ

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正規表現とCFGは、コード(つまりプログラミング言語)の解析に実際に使用されます。その理由は、それらを解析するための非常に効率的なアルゴリズムがあるためです。一方、LBAはそのコンテキストで実際に使用するには強力すぎます。

オートマトン理論の歴史的な起源の1つは、コンパイラー構築の主題です。上記の理由により、通常の言語とCFGのみがコンパイラーの構築に役立ちます(属性文法は実際にはCFGではなく、CFG解析アルゴリズムはCFGのクラス全体を実際には解析しないという事実にもかかわらず)。LBAは、平凡なものと「英語」の間の中間レベルの複雑さとして、チョムスキーによって発明された可能性があります。したがって、おそらくそれらを教えるための適切な場所は、コンピュータサイエンスのコースではなく、言語学のコースです。


LBAは非常に自然なクラスの文脈依存文法に相当するので、楽しみのためだけに発明されたとは思いません。;)
ラファエル

@Raphael:ユヴァルはそれをまったく意味しませんでした。
reinierpost
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