タグ付けされた質問 「fl.formal-languages」

形式言語、文法、オートマトン理論

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正規言語のポンピング補題の新しい証明
してみましょう超えるすべての言語の家族のこと満たすポンプ特性正規言語のを。つまり、各には、 st個のすべての単語、はの形式で記述できます 。 .、3.すべての。 Σ L ∈ L N ∈ Nのw ∈ L | w | > N w = x y z | y | > 0 | x y | ≤ Nは、xは、Y I、Z ∈ LをI ≥ 0LL\mathcal{L}ΣΣ\SigmaL∈LL∈LL\in\mathcal{L}N∈NN∈NN\in\mathbb{N}w∈Lw∈Lw\in L|w|>N|w|>N|w|> Nw=xyzw=xyz w=xyz|y|>0|y|>0|y|>0|xy|≤N|xy|≤N|xy|\le Nxyiz∈Lxyiz∈Lxy^i z\in Li≥0i≥0i\ge 0 がシングルトン言語、含み、ユニオン、連結、およびKleeneスターの下で閉じられていることを証明するのは簡単な演習[1] です。同様に、通常の言語のファミリーは、シングルトンを含む最小の言語であり、結合、連結、およびクリーネの星のもとで閉じられていることがよく知られています。結論:通常の言語はポンプ特性を満たします。 L = …

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レギュラーvs TC0
Complexity Zooによれば、 あり、はカウントできないため、ことがわかります。ただし、\ mathsf {Reg} \ subseteq \ mathsf {TC ^ 0}かどうかはわかりません。私たちが知らないので、\ mathsf {NC ^ 1} \ない\ subseteq \ mathsf {TC ^ 0}我々はまた、知らない\ mathsf {レッグ} \ない\ subseteq \ mathsf {TC ^ 0} 。 R E G T C 0 ⊈ R E G R E G ⊆ T C 0 …

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有限言語のXORオートマトン(NXA)はサイクルの恩恵を受けますか?
非決定的Xorオートマトン(NXA)は構文的にはNFAですが、(NFAの場合は少なくとも1つの受け入れパスではなく)受け入れパスの数が奇数の場合、NXAによって単語が受け入れられると言われます。 有限の正規言語には、サイクルを含まない最小限のNFAが存在することは容易にわかります(サイクルが初期状態から到達可能であり、それから受け入れ状態に移行する場合-言語はそうではありません)有限の)。LLL これは必ずしもNXAの場合ではありません。 表す XOR状態の複雑言語の、Lx s c (L )バツsc(L)xsc(L)LLL そして、によっての非環式XOR状態複雑(受け入れる最小の非環式NXAの大きさ、すなわち)。L La x s c (L )aバツsc(L)axsc(L)LLLLLL それはすべての有限の言語のためというのは本当です:a x s c (L )= x s c (L )?LLLa x s c (L )= x s c (L )? aバツsc(L)=バツsc(L) ?axsc(L)=xsc(L)\ ?

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2つのカウンターマシンで
標準の2つのカウンター()で次の手順を実行できますか?c1,c2c1,c2c_1,c_2 1) ADD 1 to c_i, GOTO label_j 2) IF c_i = 0 GOTO label_j, OTHERWISE SUB 1 to c_i and GOTO label_k 3) GOTO label_j 4) HALT and ACCEPT|REJECT 次の言語を決定します。 L={n2∣n≥1}L={n2∣n≥1}L = \{ n^2 \mid n \geq 1 \} (入力は最初にカウンターロードされます)?c1c1c_1 まだ未解決の問題ですか?(cf. Rich Schroeppel、「2カウンターマシンは計算できません」[1972])2N2N2^N

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関数のイータ等価性はHaskellのseq操作と互換性がありますか?
補題:我々はそれを持っているETA-同等と仮定すると(\x -> ⊥) = ⊥ :: A -> B。 証明:⊥ = (\x -> ⊥ x)イータ等価、および(\x -> ⊥ x) = (\x -> ⊥)ラムダの下での還元。 Haskell 2010レポートのセクション6.2では、seq2つの式で関数を指定しています。 seq :: a-> b-> b seq⊥b =⊥ seq ab = b、a≠ifの場合 その後、「seqを使用してそれらを区別できるため、notは\ x-> beと同じではありません」と主張します。 私の質問は、それは本当にの定義の結果seqですか? 暗黙の引数は、seq計算できない場合seq (\x -> ⊥) b = ⊥です。しかし、私はそのようseqなものが計算できないことを証明することができませんでした。私にはそのようなa seqは単調で連続的であるように思われ、それは計算可能という領域にそれを置きます。 seqなどを実装するアルゴリズムは、starting で始まるドメインを列挙することxで、どこを検索しようとすることで機能する場合f x …

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オートマトンと通常の言語における状態の複雑さの重要性は?
私は、ガリナ・ジラスコワの2009年の「正規の言語と記述の複雑さの連結」を読んでいます。 。私を驚かせた最初のささいな考えは、複雑さが増すと、マシンにより多くの時間とスペースが必要になるということでした。これは正しいです?また、州の複雑さが重要で意味のある他の場所はありますか? 編集:通常の言語の状態の複雑さは、言語を受け入れる決定論的有限オートマトン(dfa)の状態の最小数です。通常の言語の非決定性状態の複雑さは、言語の非決定性有限オートマトン(nfa)の状態の最小数として定義されます。

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文脈自由言語の規則性のための十分な条件
コンテキストのない言語Lが規則的であることを意味する条件のリスト、つまり次の形式の条件を収集すると便利です。 プロパティPは、通常の言語を生成するCFGを特徴付ける必要はありません。さらに、Pは決定可能である必要はなく、Pはコンテキストフリーの言語に「何らかの形で依存する」必要があります(「Lの構文モノイドは有限」、「Lは空間o(log log n)で決定可能」など)オン、私が探しているものではありません)。

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特定の有限言語のCFGのサイズの下限
次の自然の質問を考えてみましょう:有限言語を考えると、最小の文脈自由文法生成するものである?LLLLLL 言語のシーケンス指定することにより、質問をより面白くすることができます。たとえば、はのすべての順列のセットです CFG は、サイズ。したがって、言語の最小CFGの漸近サイズに興味があります。LnLnL_nLnLnL_n{ 1 、… 、n }{1、…、n}\{1,\ldots,n\}LnLnL_nΩ (n !)Ω(n!)\Omega(n!) 同様の質問がいくつかの論文で扱われています。 チャリカーら。(「最小文法の近似:自然モデルにおけるコルモゴロフの複雑さ」)与えられた単語を生成する最小CFGのサイズを近似することがどれほど難しいかを考えてください。 その方向でのさらなる作業は、Arpe and Reischuk、「最適な文法ベースの圧縮の複雑さについて」です。 Peter Asveldには、この主題に関するいくつかの論文があります(「Chomsky標準形の文脈自由文法によるすべての順列の生成」)。彼は、すべての順列のセット、特にチョムスキーとグレイバッハの正規形を生成する特定の種類の文法のパラメーターを最適化しようとしています。 ただし、これまでのところ、生成するCFGのサイズに関する限界を証明しようとする論文を見つけることができませんでした。Ω (n !)Ω(n!)\Omega(n!)LnLnL_n 特定の有限言語の文脈自由文法のサイズの下限を提供する論文はありますか? このサイトとmath.stackexchangeに関するいくつかの質問に答えて、特定の言語(たとえば CFGの指数関数的な下限を証明できる簡単な方法を思い付きました。これらの結果は新しいものですか?私はそれを信じるのが難しいと思います、そして、私はどんな文学の指針を得てもうれしいです。LnLnL_n

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解析ツリーを更新するための効率的なアルゴリズム
すでに字句解析されたコードの大きなブロックがあるとしましょう。 文字が1つだけ変更されたとします。私は解析を更新したいと思いますが、変更は全体に比べて非常に小さいため、再度全体を解析しないことが可能かどうかを知りたいのですが、再解析する範囲を決定するアルゴリズムがある場合、およびトークン境界の移動に適切に対処するため。 前もって感謝します!

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言語の統語的モノイドとしてのモノイドの実現について
してみましょうL⊆X∗L⊆X∗L \subseteq X^{\ast}、いくつかの言語であること、そして私たちは、定義構文合同のよう u∼v:⇔∀x,y∈X∗:xuy∈L↔xvy∈Lu∼v:⇔∀x,y∈X∗:xuy∈L↔xvy∈L u \sim v :\Leftrightarrow \forall x, y\in X^{\ast} : xuy \in L \leftrightarrow xvy \in L と商モノイドX∗/∼LX∗/∼LX^{\ast} / \sim_Lあります呼ばれる構文モノイドのLLL。 さて、言語の統語的モノイドとしてどのモノイドが生じるのでしょうか?対称グループ用の言語と、基礎となる有限セット上のすべてのマッピングのセット用の言語を見つけました。しかし、他の言語については、ある言語の構文モノイドとして書くことができなかった有限モノイドがありますか? 与えられたオートマトンについて、関数構成が左から右に読み取られるときに状態の文字によって誘導されるマッピングによって生成されるモノイド(いわゆる変換モノイド)を考慮すると、最小オートマトンの変換モノイドは正確に構文モノイド。この観察は、上記の例を構築するのに役立ちました。 私はまた、任意の有限モノイドの実現が非常に簡単ではないことをしてみましょう単にの要素取り、いくつかのオートマトンの変換モノイドとしてMをのすべての発電状態として、と考えるMのアルファベットの文字とし、遷移が与えられていますQのXいくつかの状態のためのQおよび文字X、その後形質転換モノイドはと同形であるM自体(これはグループが対称群に埋め込む方法についてケーリーの定理に似ています)。MMMMMMMMMqxqxqxqqqxxxMMM

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{ww '| HamDist(w、w ')> 1}コンテキストフリー?
最近の質問を読んだ後「の補数です{www∣...}{www∣...}\{ www \mid ...\}?文脈自由」; 私は反証することができなかった同様の問題を思い出しました: あるL={ww′∣w,w′∈{0,1}∗∧|w|=|w′|∧HamDist(w,w′)>1}L={ww′∣w,w′∈{0,1}∗∧|w|=|w′|∧HamDist(w,w′)>1}L = \{ ww' \mid w,w' \in \{0,1\}^* \land |w|=|w'| \land HamDist(w,w')>1 \}文脈自由? ここでは、2つの文字列が少なくとも2つの位置で異なる必要があります(ハミング距離は111より大きい必要があります)。 我々は必要な場合には、文脈自由であるHamDist(w,w′)≥1HamDist(w,w′)≥1HamDist(w,w')\geq 1(すなわち、2つの文字列が単に異なっていなければなりません)。 言語はコンテキストフリーではないのではないかと思う:通常の0∗10∗10∗10∗0∗10∗10∗10∗0^*10^*10^*10^*と交差する 場合、PDAは文字列の半分に達した後、逆の順序で2つの位置を「記憶」する必要がある場合があります。 アップデート:私たち交差する場合はLLL、正規とR={0∗10∗10∗10∗}R={0∗10∗10∗10∗}R = \{ 0^*10^*10^*10^* \}我々は彼の答えにdomotorpで示したよう文脈自由言語を取得します。やや複雑L∩R′L∩R′L \cap R' と R′={0∗10∗10∗10∗10∗10∗}R′={0∗10∗10∗10∗10∗10∗}R' = \{ 0^*10^*10^*10^*10^*10^* \}(もう一つの111 "キープ・トラック"の)静止することを示唆しているLLL文脈自由であるべきではありません。

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(N)同じ初期/受け入れ状態のDFA
同じ初期状態および受け入れ状態を持つ有限オートマトンによって認識される言語のクラスについて何が知られていますか?これは通常の言語の適切なサブセットです(そのような言語にはすべて空の文字列が含まれているため)が、どの程度弱いのでしょうか?単純な代数的特徴付けはありますか? 同じ初期状態と受け入れ状態のセットを持つ非決定的オートマトンによって認識される言語についても同じです。

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通常の言語間の距離
私は2つの有限語の正規言語間の「近さ」の概念を定義したいで(および/または無限の単語ΣのωΣ∗Σ∗\Sigma^*ΣωΣω\Sigma^\omega)。基本的な考え方は、2つの言語が多くの単語で異ならない場合、2つの言語を近くにすることです。また、何らかの方法で編集距離を使用することもできます。この問題に関する適切な参照が見つかりませんでした。 すべての距離公理が真である必要はないので、距離とは呼びません(ただし、距離公理が悪くないわけではありません)。 最初の試みは、ここで、L、N及びKNの制限であるLとKのΣN、およびΔは対称差です。d(L 、K)= lim supn → ∞| LnΔ Kn|| Ln∪ Kn|d(L、K)=リムサップn→∞|Ln△Kn||Ln∪Kn|d(L,K)= \limsup_{n\to\infty} \frac{|L_n\Delta K_n|}{|L_n\cup K_n|}LnLnL_nKnKnK_nLLLKKKΣnΣn\Sigma^n△△\Delta この「距離」は研究されていますか?主題に関する参照はありますか(距離関数の代替選択肢がある可能性があります)どんな助けやポインタも感謝します、ありがとう。

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最も難しいDCFLは存在しますか?
グレイバッハは、言語、いわゆるD 2の非決定論的バージョンを有名に定義しており、CFLはHの逆形態画像です。DCFLにも同様のステートメントが存在しますか?HHHD2D2D_2HHH (例えば、M。Autebert、J。Berstel、およびL. Boassonを参照してください。コンテキストフリー言語およびプッシュダウンオートマトン。 、1997。)

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であるDyck言語のリファレンス-complete
Dyck言語は、次の文法によって定義されます シンボルのセット上。直観的にDyck言語は、k種類のバランスの取れた括弧の言語です。たとえば、(\、[\、] \、)\、(\、)は\ mathsf {Dyck}(2)にありますが、(\、[\、)\、]はありません。S → S SDyck(k)Dyck(k)\mathsf{Dyck}(k){ (1、… 、(k、)1、… 、)k } k (S→SS|(1S)1|…|(kS)k|ϵS→SS|(1S)1|…|(kS)k|ϵ S \rightarrow SS \,|\, (_1 S )_1 \,|\, \ldots \,|\, (_k S )_k \,|\, \epsilon { (1、… 、(k、)1,…,)k}{(1,…,(k,)1,…,)k}\{(_1,\ldots,(_k,)_1,\ldots,)_k\}kkkD y c k(2 )(([])()([])()(\,[\,]\,)\,(\,)Dyck(2)Dyck(2)\mathsf{Dyck}(2)([)]([)](\,[\,)\,] 論文で Frandsen、Husfeldt、Miltersen、Rauhe、SkyumによるDyck言語の動的アルゴリズム、1995年、 次の結果は民間伝承であると主張されています: Dyck(k)Dyck(k)\mathsf{Dyck}(k)は、\ mathsf {AC} _0削減でTC0TC0\mathsf{TC}_0 -complete AC0AC0\mathsf{AC}_0。 上記の主張で知られている参考文献はありますか?特に、次の少なくとも1つを示す結果を探しています。 Dyck(k)Dyck(k)\mathsf{Dyck}(k)は、任意のkに対してTC0TC0\mathsf{TC}_0にあります。kkk Dyck(k)Dyck(k)\mathsf{Dyck}(k)は、任意のkに対してTC0TC0\mathsf{TC}_0 -hard です。kkk …

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