Questions tagged «fl.formal-languages»

形式语言,语法,自动机理论

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持续的歧义性可以降低常规语言的状态复杂性吗?
我们说,如果存在使得中的任何单词都被或(恰好)路径接受,则NFA是恒定模糊的。MMM瓦特∈ Σ *k∈Nk∈Nk\in \mathbb{N}w∈Σ∗w∈Σ∗w\in \Sigma^*000kkk 如果对于k = 1,自动机MMM始终是模棱两可的,则M称为明确FA(UFA)。k=1k=1k=1MMM 令LLL为常规语言。 一些不断暧昧自动机McMcM_c的比接受最小乌发小?可以缩小多少?LLLLLL 同一语言的有限歧义自动机是否可以比最小的CFA指数小? 众所周知,存在有限的模棱两可的自动机(存在,因此每个单词最多可被条路径接受)比相同语言的最小UFA指数小,但是我还没有看到关于恒定歧义的信息。kkk kkk 另外,这是我几个月前在这里发布的一个相关问题。 编辑: Domotorp的回答表明可多项式化为,但没有解决我们是否可以通过获得多项式空间缩减的问题。CFACFACFAUFAUFAUFACFACFACFA 因此,新问题就变成了:与最小相比,可以缩小多少(线性/二次/等)?对于相同的语言?U F ACFACFACFAUFAUFAUFA

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与相同常规语言的最小无歧义有限自动机(UFA)相比,NFA有多小?
明确的有限自动机(UFA)是非确定性有限自动机(NFA)的特殊类型。 一个NFA被称为明确,如果每一个字最多有一个接受的路径。w ^ ∈ Σ∗w∈Σ∗w\in \Sigma^* 这意味着。d ˚F一个⊂ üF甲⊂ ÑF一种dF一种⊂üF一种⊂ñF一种DFA\subset UFA\subset NFA 已知的相关自动机结果: NFA最小化是PSPACE-Complete。 有限语言上的NFA最小化是DP-Hard。 UFA最小化是NP-Complete。 存在比最小DFA指数小的NFA。(此外-存在比最小DFA小得多的UFA-RB)。 现在的问题是:我们能找到一个正规语言使得存在一个NFA接受大号是成倍比最小小(国家明智)UFA的大号?有限的语言会发生这种情况吗?大号大号L大号大号L大号大号L 我相信存在(有限),但是我的证明目前依赖于指数时间假设,并且想知道是否有人有不依赖它的证明。大号大号L 另外,有人可以描述存在这种大小差异的语言集吗? 编辑:@Shaull很好地链接到处理无限语言的论文。有谁知道有限语言的类似结果?

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是否有明显下推自动机的变体,可以将单词压入堆栈?
我想知道,是否有任何有关可见下推自动机的论文或研究,但允许将单词而不是单个字母推到堆栈上。 替代地,允许符号在过渡上被推动的构造可以实现相同的目标。ϵϵ\epsilon 显然,可以形成这种变化,但是我想知道是否会破坏使VPA变得有趣的闭合性和可判定性。 我正在寻找一种使用堆栈作为计数器的构造,该构造将根据读取的初始符号将其递增常量,然后根据读取的其他符号进行递减计数。 对于任何不知道的人,显然下推自动机是指可以将字母分为推入符号,弹出符号和完全不影响堆栈的符号的自动下注自动机。推还是弹出的选择完全取决于正在读取的当前符号。它们在交点,并集,串联,星号和补码下关闭,从而赋予它们丰富的可确定属性。有关更多信息,请参见本文。

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SAT的上下文相关语法?
根据Kuroda的经典结果,复杂度类NSPACE [ ]nnn(也称为NLIN-SPACE)正是上下文相关语言的 CSL类。可满足性问题SAT在NSPACE [ ]中,因为可以用最多线性的簿记开销检查对解决方案的线性大小的猜测。这意味着SAT必须具有上下文相关的语法(CSG)。nnn 有没有人尝试为SAT提供CSG? 我意识到许多与CSL相关的问题是无法确定的(例如,确定给定的CSG是否生成空语言)。即使给了SAT的CSG,仍然要克服这样的障碍,即决定使用CSG所提供语言的成员资格通常是PSPACE-complete。 但是由于某种特殊的语言结构,定义SAT的CSG的成员资格问题可能在NP中。 重新措辞,以回应MCH的评论:但是,由于语法的某些特殊结构,可能会导致定义SAT的CSG的成员资格问题显示为NP,而不是因为我们已经知道它一定存在NP。 S.-Y. Kuroda,语言和线性有界自动机的类别,信息和控制7(2)207–223,1964。doi:10.1016 / S0019-9958(64)90120-2 澄清: 这里预期的焦点是文法SAT这使得它能够通过一个n时间[聚(被识别的特殊特征)]机,而不是NSPACE [ Ñ ] ⊆ DTIME [ 2 ø (Ñ ) ]的约束。nnnnnn⊆⊆\subseteq2O(n)2O(n)2^{O(n)} Landweber在1963年的论文中,定理3的证明是用线性有界自动机构造CSG的。(Kuroda提供了相反的方法,为任何CSG构造了一个线性有界自动机。)但是,Landweber的过程似乎并未产生SAT的特殊形式的语法:所有NSPACE [ ]识别器都以相同的通用方式处理。换句话说,不清楚SAT CSG为什么应该有NP成员资格问题,而不是PSPACE完整问题。我希望有一个更明确的构造,以某种基本方式使用SAT的NP-ness。nnn 也许更好,更精确的问题是: 有一个可以识别SAT的线性有界自动机, 从中可以提取CSG, 因此,由于语法的某些功能,CSG定义的语言是NP(不是因为我们已经知道它是NP)? 在随后的五个十年中,肯定有人尝试过这样做!由于找不到按照这些方式发布的任何内容,因此我很想了解为什么这种方法行不通,或者是我错过的工作指南。 Peter S. Landweber,类型1的短语结构语法的三个定理,信息和控制6(2)131–136,1963年。doi:10.1016 / S0019-9958(63)90169-4

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带有LR解析的置换短语
排列短语是对标准(E)BNF上下文无关语法定义的扩展:排列短语包含n个生成词(或等效地,非末尾词)A 1至A n。在置换词组的位置,我们希望只看到一次所有这些产生式,但是我们对这些非末端的顺序不感兴趣。{ 一1个,… ,Añ}{一种1个,…,一种ñ}\{ A_1, \dots, A_n \}ññn一种1个一种1个A_1一种ñ一种ñA_n 例如: S <- X { A, B, C } Y 等效于: S <- X A B C Y S <- X A C B Y S <- X B A C Y S <- X B C A Y S <- …

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DFA的有效串联?
有理论证据表明,DFA交集的幼稚笛卡尔积构造是“我们能做的最好的”。两个DFA的串联呢?简单的构造涉及将每个DFA转换为NFA,添加epsilon过渡并确定所得的NFA。我们可以做得更好吗?最小串联DFA的大小是否存在已知界限(就“前缀”和“后缀” DFA的大小而言)?


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完整性和上下文相关语言。
我对有关上下文敏感语言(CSL)和完整性的两个问题感兴趣: CSL是否有完整性的概念,哪些语言是完整的? 是否有自然的,完整的,NP完整的CSL? 对于2,我当然可以想到CSL的自然NP完全语言(因为CSL等于NSPACE [ ],SAT是CSL),但是我正在寻找另一种方法,即上下文- 描述NP完全语言的敏感语法。ññn

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比较了句法类和Nerode类的数量增长。
对于语言大号⊆Σ^ *,定义句法同余 ≡的大号为对至少同余Σ^ *该饱和大号的,即: u≡v⇔(∀x,y)[xuy∈L↔xvy∈L]。 现在将Nerode等价定义为以下右等价: u〜v⇔(∀x)[ux∈L↔vx∈L]。 令[u]是u关于≡的等价类和〈u〉关于〜的等价类。现在定义I(N)是不同的数目[U] 为ü大小的Ñ,并定义Ĵ(n)的类似的方式为〜。 现在的问题是,这两个功能是如何关联的? 例如,一个标准定理(我相信是Kleene-Schützenberger)说,只要j(n)为正,i(n)便以常数为界。 问题:这种趋势还有其他结果吗?例如,如果其中之一是多项式怎么办?

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不可简化的语言
这不一定是研究问题。出于好奇只是一个问题: 我试图了解是否可以定义“不可约”的语言。首先,我将语言L称为“可还原”,如果它可以写成 且且,否则称该语言为“不可还原” 。是真的吗:L=A⋅BL=A⋅BL = A \cdot BA∩B=∅A∩B=∅A \cap B = \emptyset|A|,|B|>1|A|,|B|>1|A|,|B|>1 1)如果P是不可约的,A,B,C是这样的语言,即,和,则存在语言使得?这将以整数形式对应于Euklid的引理,并且对于证明“因式分解”的唯一性很有用。P ∩ C ^ = ∅ 甲⋅ 乙= Ç ⋅ P 乙' ∩ P = ∅A∩B=∅A∩B=∅A\cap B = \emptysetP∩C=∅P∩C=∅P \cap C = \emptysetA⋅B=C⋅PA⋅B=C⋅PA\cdot B = C\cdot PB′∩P=∅B′∩P=∅B' \cap P = \emptysetB=B′⋅PB=B′⋅PB = B'\cdot P 2)确实每种语言都可以使用有限数量的不可归约语言进行分解吗? 如果有人对如何定义“不可约”语言有更好的主意,我想听听一下。(或者也许我已经不知道这个定义了?)

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在有限自动机上是否存在定义明确的除法运算?
背景: 给定两个确定性有限自动机A和B,我们通过让C中的状态为A中状态的笛卡尔积和B中状态的笛卡尔积来形成乘积C。然后,选择过渡,初始状态和最终状态,以便C是A和B语言的交集。 问题: (1)我们能否将C除以B以找到A?甚至是唯一的,同构的吗?我们关心状态图,而不是这里和下面的语言。因此,我们不允许压缩状态图以减少状态数。 (2)如果A是唯一的,是否有找到它的有效算法? (3)是否每个确定性有限自动机都有唯一的因式分解为“素数”。这里的质数是指不能分解的自动机,即写为2个较小自动机的乘积。 与@MichaelWehar合作

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最小化正则表达式的大小
众所周知,即使将DFA作为语言的规范,最小化正则表达式的大小也是PSPACE完整的。 如果语言是有限的,结果是什么? 一个人可以用两种模型来考虑这个问题: 输入是该语言中的所有字符串,我们通过所有字符串的长度之和来衡量输入大小。 输入是DFA,我们通过DFA的状态数来衡量输入大小。 Kleene star在有限情况下没有用,因此只有,| | 和⋅(串联)在表达式中使用。当然,正则表达式的长度似乎是任意的。相反,可以赋予每个操作权重(包括添加括号),并要求最小化正则表达式的权重。()()()|||⋅⋅\cdot 编辑:正如adrianN所指出的,它与基于语法的代码有关。产生最小长度的上下文无关文法来描述有限集是NP完全的。尚不清楚为什么最小尺寸上下文无关文法可以暗示更多关于最小尺寸正则表达式的信息。也许聪明的重写规则可以将这两者联系起来,并证明在第一个模型中,问题出在NP上。

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具有接受策略的布奇自动机
问题 让是Büchi自动,识别语言大号⊆ Σ ω。我们假设A具有以下意义上的接受策略:有一个函数σ :∑ ∗ → Q,可用于对A进行试运行。我们通过以下条件对此进行形式化:A=⟨Σ,Q,q0,F,Δ⟩A=⟨Σ,Q,q0,F,Δ⟩A=\langle \Sigma, Q, q_0,F,\Delta\rangleL⊆ΣωL⊆ΣωL\subseteq\Sigma^\omegaAAAσ:Σ∗→Qσ:Σ∗→Q\sigma:\Sigma^*\to QAAA σ(ϵ)=q0σ(ϵ)=q0\sigma(\epsilon)=q_0 对于所有和一个∈ Σ ,( σ (Û ),一个,σ (Ú 一))∈ Δu∈Σ∗u∈Σ∗u\in\Sigma^*a∈Σa∈Σa\in\Sigma(σ(u),a,σ(ua))∈Δ(σ(u),a,σ(ua))∈Δ(\sigma(u),a,\sigma(ua))\in\Delta 对于所有,由驾驶运行σ被接受,即,序列σ (ε ),σ (一0),σ (一个0 一1),σ (一个0 一个1 a 2),…在F中具有无限多个元素。w=a0a1a2⋯∈Lw=a0a1a2⋯∈Lw=a_0a_1a_2\dots\in Lσσ\sigmaσ(ϵ),σ(a0),σ(a0a1),σ(a0a1a2),…σ(ϵ),σ(a0),σ(a0a1),σ(a0a1a2),…\sigma(\epsilon),\sigma(a_0),\sigma(a_0a_1),\sigma(a_0a_1a_2),\dotsFFF 为了接受这些条件,可以接受其语言的任何单词,而不必猜测未来。AAA 然后,根据对这些假设,是否可以仅通过消除跃迁来确定A?换句话说,我们是否可以始终仅根据当前状态和字母来选择下一个转换?关于这个主题有参考吗?然后可以在co-Büchi自动机上,更普遍地在奇偶自动机上,问相同的问题。AAAAAA 什么是已知的 这是部分结果。 首先,我们可以将限制为具有相同残差的状态之间的不确定性选择。事实上,如果大号(q )是从接受的语言q,一个接受策略不能选择q 1超过q 2在某些时候,如果有瓦特∈ 大号(q 2)∖ 大号(q 1)。σσ\sigmaL(q)L(q)L(q)qqqq1q1q_1q2q2q_2w∈L(q2)∖L(q1)w∈L(q2)∖L(q1)w\in L(q_2)\setminus L(q_1) 请注意,其余的选择确实很重要,因此尽管有直觉,但这还不足以摆脱不确定性。这是因为可以无限期地在一个好的剩余词中保留无限词(即单词的剩余词在剩余词中),但由于没有看到无限多个比奇状态而拒绝该单词。这是问题的主要困难:无限运行可能是错误的,而在某个时刻没有犯任何致命的错误。 其次,如果问题解决,即所有字由接受阿。在这种情况下,我们可以将A视为Büchi游戏,其中玩家I选择输入字母,而玩家II选择过渡。然后,我们可以使用Büchi游戏的位置确定性来提取Player II的位置策略。此参数甚至在奇偶校验自动机的更一般情况下也适用。这个问题的困难来自于某些单词不在L中的事实,在这种情况下,策略σ可以具有任何行为。L=ΣωL=ΣωL=\Sigma^\omegaAAAAAALLLσσ\sigma …

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广义星高问题的进展?
语言的(广义)星高是通过扩展的正则表达式表示语言所需的Kleene星的最小嵌套。回想一下,在有限字母上的扩展正则表达式满足以下条件:AAA (1)和一个延伸于所有的正则表达式一个∈ 甲∅,1∅,1\emptyset, 1aaaa∈Aa∈Aa\in A (2)对于所有扩展的正则表达式;Ë ∪ ˚F,ē ˚F,ê *和ê Ç被扩展正则表达式E,FE,FE,F E∪FE∪FE\cup FEFEFEFE∗E∗E^*EcEcE^c 广义星高问题的一个说法是是否存在一种计算最小广义星高的算法。关于这个问题,我有几个问题。 关于这个问题最近有什么进展(或研究兴趣)?我知道几年前,Pin Straubing和Thérien在这一领域发表了一些论文。 受限制的恒星高度问题在1988年由Hashiguchi解决,但广义版本(据我所知)仍未解决。有人对为什么会这样有直觉吗? 以下是一个可能有用的链接:starheight

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多项式共域的基数k表示-是否与上下文无关?
在Jeffrey Shallit的“自动机理论的第二门课程”的第4章中,以下问题被列为开放问题: 令p (n )p(n)p(n)是有理系数的多项式,使得对于所有。证明或证明中所有整数的基数k表示的语言是上下文无关的,且仅当为\ leqslant 1时。p (Ñ )∈ Ñp(n)∈Np(n) \in \mathbb{N} Ñ ∈ Ñn∈Nn \in \mathbb{N} { p (Ñ )| Ñ ⩾ 0 } {p(n)∣n⩾0}\{p(n) \mid n \geqslant 0\}p pp⩽ 1⩽1\leqslant 1 现在的状态如何(截至2018年10月)?被证明吗?那一些特殊情况呢?

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