为什么线性有界自动机不如其他自动机流行?


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以我的经验,在可计算性理论课程中,上下文相关的语言和线性有界自动机经常被跳过或轻描淡写,甚至在一些著名的教科书中也没有涉及到,尽管有限自动下推自动机受到了很多关注。当然,为什么LBA的关注重点要比同业少呢?



卡夫,您能否详细说明关联的问题如何联系?(因为我认为这里的语气没有帮助,但可能有一个单独的答案)
Raphael

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@Raphael:Kaveh问题的答案解释了为什么上下文敏感语言不像以前那么重要:总之,还有其他更有趣的模型需要考虑。(更多)
伊藤刚

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(续)相同的原因适用于“线性有界自动机”。真有趣,我从未听说过这个名字。对我来说,它们只是O(n)空间的确定性/非确定性图灵机,我看不到为什么我们应该挑出O(n)空间的(而不是多项式空间或O(log n)空间或其他任何东西),尽管一定有历史原因。此外,在子例程调用下,类DSPACE(O(n))和NSPACE(O(n))均未关闭
伊藤刚(Tsuyoshi Ito)

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Tsuyoshi,我对这个问题的解释是,教授了FA,PDA和其余的Chomsky层次结构(根据您/答案的推理同样令人厌烦),但是LBA却没有。
拉斐尔

Answers:


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通过“适当的”修改,我们可以将这些类转变为复杂性类。有限自动机进入,CFL进入LogCFL,LBA进入PSPACE。NC1

现在应该很清楚了,为什么我们对前两个感兴趣的地方比LBA还要多。前两个自然符合可行计算的通常定义。但是PSPACE却没有。


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将LBA转换为PSPACE听起来几乎就像线性空间一样,这就是捕获PSPACE所需要的,这显然不是正确的。那么我在思考中有什么错误呢?
Suresh Venkat

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@Suresh:有以下连接。可以用常规语言(NC1-)还原的问题类别是NC1,可以用CFL还原的问题类别(log-space-)是LogCFL,并且可以用LBA还原的问题类别(NC1-或log-space-)是PSPACE。我不确定在这三种情况下是否可以使用相同的还原性概念。
伊藤刚(Tsuyoshi Ito)

包含另一个类的完整问题(即使在减少的情况下)似乎也不是使该类有趣的充分理由。AC0
卡夫

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好吧,问你的教授为什么要这么做。我只能猜。

它们不像图灵完整的模型和PDA那样有趣,因为它们毫无用处*,它们当然与它们的等效语言共享:虽然没有尽可能强大的功能,但已经非常难处理。

另一个原因可能是关于它们的了解不多(在这里猜测),但这可能归结为鸡蛋问题。

目前尚不清楚,因此这可能教学法带来麻烦。而且,典型的证明(例如,接受的语言,模型等效项)比其他模型难得多。NLBA=DLBA

(*)故意夸大


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如今,似乎不仅CSG,而且CFG,也已经过时了。我认为这些天自动机和PDA通常在可计算性/复杂性理论课程中(如果有的话)都考虑在内,它们不是为了自己而被引入,而是为了介绍图灵机。

语法对于编译器理论来说可能很有趣,但对于可计算性/复杂性来说,并没有那么大,因此要纳入基础本科课程。一个话题想讲的话题太多了,但是一个学期的课程太短了,我们必须选择,由于时间限制,我们无法涵盖的许多话题比LBA更有趣。


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我希望你普遍是真的!我大学教的关于TCS的入门课程是自动机/ CFL的一半。我正在上这堂课,而学生们似乎真的没兴趣。这可能是不再显示CFL​​ / CSL的另一个原因:有些主题更令人兴奋。
2011年

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嗯,CS理论不仅是复杂性。特别是CFG以及相关的自动机模型在CS的许多分支中都非常重要(至少作为基础)。入门课程应为您准备好所有分支机构。抱歉,这个答案闻起来像无知。同样,它也不能回答问题。
拉斐尔

@Raphael,我谈论的是可计算性/复杂性理论课程,这是我现在所知道的大学中正在考虑的自动机理论。总的来说,没有人对理论课程说什么。我认为您应该在指责他人无知之前仔细阅读文章。我的帖子确实回答了以下问题:为什么在可计算性/复杂性理论课程中不考虑LBA?这就是原因,这就是为什么可计算性和复杂性理论教科书没有太多涉及LBA的问题,无论您是否喜欢。
卡夫

因此,您对全世界每个作者和讲师的个人原因都保密吗?是,对。无论如何,请注意,发布的问题中根本不会出现“复杂性”一词。还要注意,通过上述prise的注释和编辑,您没有回答问题。事实,您是否喜欢它。
拉斐尔

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@Raphael,您仍然没有仔细阅读并继续按照自己喜欢的方式来解释我写的内容,在我看来,您只是想争论,我认为我的观点很清楚,因此可以随意考虑。:)
Kaveh

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在实践中,正则表达式和CFG用于解析代码(即,编程语言)。原因是有非常有效的算法来解析它们。另一方面,LBA太强大了,无法在这种情况下实际使用。

自动机理论的一个历史渊源是编译器构建的主题。出于上述原因,只有常规语言和CFG对构造编译器很有用(尽管归因语法不是真正的CFG,而且CFG解析算法不能真正解析整个CFG类)。LBA可能是Chomsky发明的,介于平凡和“英语”之间,介于中间水平。因此,也许教他们的合适地点是语言学课程而不是计算机科学课程!


由于LBA等同于上下文敏感语法的相当自然的类,因此我认为它们并不是出于娱乐目的而发明的。;)
拉斐尔

@Raphael:Yuval根本没有暗示。
reinierpost 2011年
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