AAG Flashcards
Přehled Chomského hierarchie formálních jazykú a gramatik - klasifikace gramatik
G= (N,Σ, P, S). Říkáme, že G je:
- Neomezená(typu 0), jestliže odpovídá obecné definici gramatiky.
- Kontextová(typu 1), jestliže každé pravidlo z P má tvar γAδ→γαδ,kde γ, δ∈(N∪Σ)∗, α∈(N∪Σ)+, A∈N, nebo tvar S→ε v případě, že S se nevyskytuje na pravé straně žádného pravidla.
- Bezkontextová(typu 2), jestliže každé pravidlo má tvar A→α, kde A∈N, α∈(N∪Σ)∗.
- Regulární(typu 3), jestliže každé pravidlo má tvar A→aB nebo A→a, kdeA, B∈N, a∈Σ, nebo tvar S→ε v případě, že S se nevyskytuje napravé straně žádného pravidla.
Přehled Chomského hierarchie formálních jazykú a gramatik - klasifikace jazykú
Řekneme že, jazyk (podmnožiny formálnych jazykov)
- je rekurzivně spočetný(typu 0), pokud ∃ neomezená gramatika, která ho generuje.
- rozpoznatelné Turingovým strojem
- je kontextový(typu 1), pokud ∃ kontextová gramatika, která ho generuje.
- rozpoznatelné lineárně omezeným Turingovým strojem
- je bezkontextový(typu 2), pokud ∃ bezkontextová gramatika, která hogeneruje.
- rozpoznatelné zásobníkovým automatem
- je regulární(typu 3), pokud ∃ regulární gramatika, která ho generuje.
- rozpoznatelné konečným automatem
Turingovy stroje
Deterministický/Nedeterministicky Turingův stroj (TS) je úspořadáná sedmice R = (Q, T, G, δ, q0, B, F), kde:
• Q - konečná množina vnitřních stavů
• T - konečná vstupní abeceda
• G - konečná pracovní abeceda (T ⊆ G)
• δ - zobrazení z (Q \ F) × G → P(Q × G × {−1, 0, 1})
• q0∈Q - počáteční stav (který je tam z výroby)
• B - prázdný symbol (Blank, B ∈ G \ T )
• F ⊆ Q - množina koncových stavů
TS může zapisovat na vstupní pásku a libovolně se po ní pohybovat.
Operace prováděné TS jsou opakovaně prováděny v tomto pořadí:
- Načtení vstupního symbolu a načtení odpovídající akce z přechodové tabulky.
- Přepsání stavu na magnetické pásce (volitelná akce).
- Posun po magnetické pásce (právě) o jedno pole doleva nebo doprava (volitelná akce).
- Změna stavu podle přechodové tabulky.
Nedeterministicky (K-paskovy) TS prijima prave rekurzivne spocetne jazyky k >= 1 a maji stejnou vypocetni silu.
Lineárne obmedzený TS
TS je lineárne obmedzený, pokiaľ nemôže prekročiť dĺžku k-násobku vstupného slova pre nejaké k ≥1
Univerzálny TS
TS je univerzálny, práve keď príjma všetky dvojice (kód(R); α) takové, že TS R príjma slovo α
Každý jazyk príjmaný k-páskovým TS, k≥1, je…
rekurzívne spočetný
Turingúv stroj R rozhoduje jazyk L nad abecedou Σ, keď …
sa výpočet pre každé slovo zastaví a L(R) = L
Jazyk L je rekurzivní, pokud …
existuje TS, ktorý ho rozhoduje
L(R) je …
jazyk slov přijímaných TSR
Pro každou nezkracující gramatiku G existuje …
ekvivalentní kontextová gramatika
Pro každou gramatiku G, existuje TS R takový,
…že L(G) =L(R)
Pro každou nezkracujíci gramatiku G, existuje lineárne obmedzený TS R takový,
…že L(G) =L(R)
L je rekurzivní, právě když
L a L s pruhom jsou rekurzivně spočetné
Church-Turingova teze
Každý jazyk, který lze nějakým způsobem popsat konečným výrazem,jerekurzivně spočetný.Ke každému algoritmu existuje ekvivalentní Turingův stroj.
Třída P (polynomiální problémy)
Problémy, jejichž složitost roste polynomiálně. To znamená O(n^k), kde n je počet prvků v problému. Problém lze řešit v polynomiálním čase na deterministickém TS. Takové problémy jsou řazení objektů v poli, vyhledávání podřetězce v textu, …
Třída NP (Nedeterministicky polynomiální)
Množina problémů, která lze řešit v polynomiálním čase na nedeterministickém TS. Jsou to například známý problém obchodního cestujcího, rozklad čísla na prvočinitele, izomorfismus grafů. Nalezené řešení složitosti NP je možné v max. polynomiálním čase ověřit.