Wednesday, November 16, 2005

 

Modele calcul - automate

Clasificare
Clasificarea ChomskyGramaticaLimbajulAutomatul minimalForma normala
tip 0fara restrictierecursiv enumerabilMTN-
-fara restrictierecursivdecidor-
tip 1dependenta de contextdependent de contextmarginit liniarKURODA
tip 2independenta de contextindependent de contextpush downCHOMSKY, GREIBACH
tip 3regulararegularfinit-
Gramatici si limbaje
  • O multime finita si nevida, Σ, se numeste alfabet iar elementele se numesc simboluri
  • O succesiune de simboluri se numeste secventa si o submultime ordonata a unei secvente se numeste subsecventa
  • Numarul de simboluri care formeaza o secventa s se numeste lungimea secventei si se noteaza |s|
  • Multimea secventelor peste un alfabet Σ se noteaza Σ*
  • *, +) este monoid unde "+" este concatenarea si elementul neutru este secventa vida ε
  • O submultime a lui Σ* se numeste limbaj iar elementele limbajului se numesc cuvinte
  • Se numeste gramatica G un cvadruplu (N, Σ, P, s) unde
    • N este un alfabet de simboluri neterminale
    • Σ este un alfabet de simboluri terminale, N si Σ sunt disjuncte
    • P este o multime finita de productii, P⊂ (N∪Σ)*N(N∪Σ)* X (N∪Σ)*
    • s este simbolul initial, s∈N
  • Pe multimea (N∪Σ)* se definesc relatiile binare
    • derivare directa, ⇒
    • k derivare, ⇒k
      a ⇒k b daca ∃ c1, c2, ..., ck-1 ∈ (N∪Σ)* ai a ⇒ c1 ⇒ c2 ... ck-1 ⇒ b
    • + derivare, ⇒+
      a ⇒+ b daca ∃k ai a ⇒k b
    • * derivare, ⇒*
      a ⇒* b daca a ⇒ b sau a ⇒+ b
  • Limbajul L(G) generat de o gramatica G=(N, Σ, P, s) este {v/ v∈ Σ*, s ⇒* v}
  • Clasificarea Chomsky
    • Gramaticile de tip 0 nu au nici o restrictie referitoare la forma productiilor
    • Gramaticile de tip 1, gramatici dependente de context, au productii de forma αAβ → αγβ unde αβγ ∈ (N∪Σ)* si A ∈ N iar daca productia s → ε ∈ G atunci s nu apare in mebrul drept al nici unei productii (monotone, necontractante)
    • Gramaticile de tip 2, gramatici independente de context, au productii de forma A → α unde A ∈ N si α ∈ (N∪Σ)*
    • Gramaticile de tip 3, gramatici regulare, au productii de forma A → aB sau A → b unde A, B ∈ N si a, b ∈ Σ
Automate
  • Automate finite
    • Automat finit determinist
      Un cvintuplu AFD=(Q, Σ, δ, q0, F) unde:
      • Q este o multime finita nevida; elementele sale se numesc stari
      • Σ este un alfabet de intrare
      • δ este functia de tranzitie, δ : Q X Σ → Q
      • q0 este starea initiala, q0 ∈ Q
      • F este multimea starilor finale, F ⊆ Q
      Daca δ este surjectiva, AFD este total definit
    • Automat finit nedeterminist
      Un cvintuplu AFN=(Q, Σ, δ, q0, F) unde:
      • Q este o multime finita nevida; elementele sale se numesc stari
      • Σ este un alfabet de intrare
      • δ este functia de tranzitie, δ : Q X Σ → P(Q)
      • q0 este starea initiala, q0 ∈ Q
      • F este multimea starilor finale, F ⊆ Q
    • Tranzitii
      Multimea configuratiilor unui automat este Q X Σ. Pe multimea configuratiilor se definesc urmatoarele relatii binare
      • tranzitia directa, →
        (p, as) → (q, v) ⇔ q = δ(p,a) unde p, q ∈ Q, a ∈ Σ, s ∈ Σ*
      • k tranzitia, →k
        (p, s1) → (q, s2) ⇔ de la configuratia (p, s1) se ajunge la configuratia (q, s2) prin k tranzitii directe
      • + tranzitia, →+
        (p, s1) →+ (q, s2) ⇔ ∃ k > 0 ai (p, s1) →k (q, s2)
      • * tranzitia, →*
        (p, s1) →* (q, s2) ⇔ p=q, s1=s2 sau (p, s1) →+ (q, s2)
    • Limbaj acceptat
      Limbajul acceptat de un automat finit AF = (Q, Σ, δ, q0, F) este L(AF) = {s / S ∈ Σ, (p, s) →* (q, ε), q ∈ F }
    • Automate echivalente
      • Doua AF sunt echivalente daca accepta acelasi limbaj
      • ∀ AFN, M1, ∃ AFD, M2 ai L(M1) = L(M2)
  • Automate push down
    Un septuplu APD=(Q, Σ, Γ, δ, q0, Z0, F) unde:
    • Q este o multime finita nevida; elementele sale se numesc stari
    • Σ este un alfabet de intrare
    • Γ este alfabetul memoriei stiva
    • δ este functia de tranzitie, δ : Q x ( Σ ∪ {ε} ) x Γ → P(Q x Γ*)
    • q0 este starea initiala, q0 ∈ Q
    • Z0 este simbolul de start al memoriei stiva
    • F este multimea starilor finale, F ⊆ Q
  • Masini Turing
    • Masina Turing determinista
      Un septuplu MTD=(Q, Σ, Γ, δ, q0, B, F) unde:
      • Q este o multime finita nevida; elementele sale se numesc stari
      • Σ este un alfabet de intrare, Σ ⊂ Γ - {B}
      • Γ este alfabetul benzii
      • δ este functia de tranzitie, δ : Q x Γ → Q x Γ x {miscareStanga, miscareDreapta}
      • q0 este starea initiala, q0 ∈ Q
      • B este simbolul spatiu, B ∈ Γ
      • F este multimea starilor finale, F ⊆ Q
    • Masina Turing nedeterminista
      Un septuplu MTN=(Q, Σ, Γ, δ, q0, B, F) unde:
      • Q este o multime finita nevida; elementele sale se numesc stari
      • Σ este un alfabet de intrare, Σ ⊂ Γ - {B}
      • Γ este alfabetul benzii
      • δ este functia de tranzitie, δ : Q x Γ → P( Q x Γ x {miscareStanga, miscareDreapta} )
      • q0 este starea initiala, q0 ∈ Q
      • B este simbolul spatiu, B ∈ Γ
      • F este multimea starilor finale, F ⊆ Q
    • Masina Turing probibilista
      MTP este o MTN pentru care selectia intre valorile functiei de tranzitie se face probabilistic

Comments: Post a Comment



<< Home

This page is powered by Blogger. Isn't yours?