הגדרה: מצבים k -בני-הפרדה

Σχετικά έγγραφα
פתרון תרגיל 5 מבוא ללוגיקה ותורת הקבוצות, סתיו תשע"ד

ל הזכויות שמורות לדפנה וסטרייך

לדוגמה: במפורט: x C. ,a,7 ו- 13. כלומר בקיצור

יסודות לוגיקה ותורת הקבוצות למערכות מידע (סמסטר ב 2012)

{ : Halts on every input}

Logic and Set Theory for Comp. Sci.

פתרון תרגיל מרחבים וקטורים. x = s t ולכן. ur uur נסמן, ur uur לכן U הוא. ur uur. ur uur

לוגיקה ותורת הקבוצות פתרון תרגיל בית 8 חורף תשע"ו ( ) ... חלק ראשון: שאלות שאינן להגשה נפריד למקרים:

מינימיזציה של DFA מינימיזציה של הקנוני שאותה ראינו בסעיף הקודם. בנוסף, נוכיח את יחידות האוטומט המינימלי בכך שנראה שכל אוטומט על ידי שינוי שמות

חורף תש''ע פתרון בחינה סופית מועד א'

תרגיל 13 משפטי רול ולגראנז הערות

[ ] Observability, Controllability תרגול 6. ( t) t t קונטרולבילית H למימדים!!) והאובז' דוגמא: x. נשתמש בעובדה ש ) SS rank( S) = rank( עבור מטריצה m

דף פתרונות 7 נושא: תחשיב הפסוקים: צורה דיסיונקטיבית נורמלית, מערכת קשרים שלמה, עקביות

אוגרים: Registers מונים: Counters

צעד ראשון להצטיינות מבוא: קבוצות מיוחדות של מספרים ממשיים

פתרון תרגיל 8. מרחבים וקטורים פרישה, תלות \ אי-תלות לינארית, בסיס ומימד ... ( ) ( ) ( ) = L. uuruuruur. { v,v,v ( ) ( ) ( ) ( )

אוטומט סופי דטרמיניסטי מוגדר ע"י החמישייה:

c ארזים 26 בינואר משפט ברנסייד פתירה. Cl (z) = G / Cent (z) = q b r 2 הצגות ממשיות V = V 0 R C אזי מקבלים הצגה מרוכבת G GL R (V 0 ) GL C (V )

( )( ) ( ) f : B C היא פונקציה חח"ע ועל מכיוון שהיא מוגדרת ע"י. מכיוון ש f היא פונקציהאז )) 2 ( ( = ) ( ( )) היא פונקציה חח"ע אז ועל פי הגדרת

מתמטיקה בדידה תרגול מס' 13

לוגיקה ותורת הקבוצות פתרון תרגיל בית 4 אביב תשע"ו (2016)

x a x n D f (iii) x n a ,Cauchy

לוגיקה ותורת הקבוצות מבחן סופי אביב תשע"ב (2012) דפי עזר

לוגיקה ותורת הקבוצות מבחן סופי אביב תשע"ד (2014) דפי עזר

רשימת משפטים והגדרות

gcd 24,15 = 3 3 =

אלגברה ליניארית (1) - תרגיל 6

שדות תזכורת: פולינום ממעלה 2 או 3 מעל שדה הוא פריק אם ורק אם יש לו שורש בשדה. שקיימים 5 מספרים שלמים שונים , ראשוני. שעבורם

רשימת בעיות בסיבוכיות

brookal/logic.html לוגיקה מתמטית תרגיל אלון ברוק

מתמטיקה בדידה תרגול מס' 5

I. גבולות. x 0. מתקיים L < ε. lim אם ורק אם. ( x) = 1. lim = 1. lim. x x ( ) הפונקציה נגזרות Δ 0. x Δx

= 2. + sin(240 ) = = 3 ( tan(α) = 5 2 = sin(α) = sin(α) = 5. os(α) = + c ot(α) = π)) sin( 60 ) sin( 60 ) sin(

תורת הקבוצות יובל קפלן סיכום הרצאות פרופ ארז לפיד בקורס "תורת הקבוצות" (80200) באוניברסיטה העברית,

. {e M: x e} מתקיים = 1 x X Y

Regular Expressions (RE)

טענה חשובה : העתקה לינארית הינה חד חד ערכית האפס ב- הוא הוקטור היחיד שמועתק לוקטור אפס של. נקבל מחד חד הערכיות כי בהכרח.

co ארזים 3 במרץ 2016

אלגברה לינארית (1) - פתרון תרגיל 11

קבוצה היא שם כללי לתיאור אוסף כלשהו של איברים.

הגדרה: קבוצת פעילויות חוקית היא קבוצה בה כל שתי פעילויות

גבול ורציפות של פונקציה סקלרית שאלות נוספות

אוטומטים- תרגול 8 שפות חסרות הקשר

מודלים חישוביים תרגולמס 5

מבני נתונים ואלגוריתמים תרגול #11

מתכנס בהחלט אם n n=1 a. k=m. k=m a k n n שקטן מאפסילון. אם קח, ניקח את ה- N שאנחנו. sin 2n מתכנס משום ש- n=1 n. ( 1) n 1

בחינה בסיבוכיות עמר ברקמן, ישי חביב מדבקית ברקוד

תורת הקבוצות ניר אדר ניר אדר.

תורת הקבוצות תרגיל בית 2 פתרונות

תרגול 1 חזרה טורי פורייה והתמרות אינטגרליות חורף תשע"ב זהויות טריגונומטריות

אלגברה מודרנית פתרון שיעורי בית 6

תרגול פעולות מומצאות 3

פתרון תרגיל בית 6 מבוא לתורת החבורות סמסטר א תשע ז

פתרון תרגיל 6 ממשוואות למבנים אלגברה למדעי ההוראה.

חישוביות הרצאה 4 לא! זיהוי שפות ע''י מכונות טיורינג הוכחה: הגדרת! : f r

ניתן לקבל אוטומט עבור השפה המבוקשת ע "י שימוששאלה 6 בטכניקתשפה המכפלה שנייה כדי לבנות אוטומט לשפת החיתוך של שתי השפות:

Charles Augustin COULOMB ( ) קולון חוק = K F E המרחק סטט-קולון.

xpy xry & ~yrx xiy xry & yrx

תרגול מס' 1 3 בנובמבר 2012

אוסף שאלות מס. 3 פתרונות

תשובות מלאות לבחינת הבגרות במתמטיקה מועד ג' תשע"ד, מיום 0/8/0610 שאלונים: 315, מוצע על ידי בית הספר לבגרות ולפסיכומטרי של אבירם פלדמן

אלגברה לינארית מטריצות מטריצות הפיכות

תורת הקבוצות מושגי יסוד בתורת הקבוצות קבוצה אוסף של אלמנטים הנקראים אברי הקבוצה. אין חשיבות לסדר האיברים בקבוצה. אין חשיבות לחזרות.

חידה לחימום. כתבו תכappleית מחשב, המקבלת כקלט את M ו- N, מחליטה האם ברצוappleה להיות השחקן הפותח או השחקן השappleי, ותשחק כך שהיא תappleצח תמיד.

תורת הקבוצות בפברואר 2012 תקציר סיכום הרצאות של פרופסור רון לבנה בשנת לימודים 2012

הרצאה תרגילים סמינר תורת המספרים, סמסטר אביב פרופ' יעקב ורשבסקי

סדרות - תרגילים הכנה לבגרות 5 יח"ל

TECHNION Israel Institute of Technology, Faculty of Mechanical Engineering מבוא לבקרה (034040) גליון תרגילי בית מס 5 ציור 1: דיאגרמת הבלוקים

אוטומטים, שפות פורמליות ו ח ישוּב יוּת

ההוצאה תהיה: RTS = ( L B, K B ( L A, K A TC C A L K K 15.03

אלגברה ליניארית 1 א' פתרון 2

ביטויים רגולריים הפקולטה למדעי המחשב אוטומטים ושפות פורמליות (236353) הרצאה 5

סיכום- בעיות מינימוםמקסימום - שאלון 806

מודלים חישוביים פתרון תרגיל 5

מודלים חישוביים מבחן מועד א', סמסטר א' תשע''ה (2015)

אלגברה ליניארית 1 א' פתרון 7

אוטומטים ושפות פורמליות תרגולים

אלגברה ליניארית 1 א' פתרון 11

קיום ויחידות פתרונות למשוואות דיפרנציאליות

שאלה 1 V AB פתרון AB 30 R3 20 R


פרק 8: עצים. .(Tree) במשפטים הגדרה: גרף ללא מעגלים נקרא יער. דוגמה 8.1: תרגילים: הקודקודים 2 ו- 6 בדוגמה הוא ).

חשבון אינפיניטסימלי 1 סיכום הרצאות באוניברסיטה חיפה, חוג לסטטיסטיקה.

נספח לפרק 10 דוגמא לאנליזה של מכונת מצבים ננסה להבין את פעולתה של מ כונת המצבים הבאה : Input X. q 0 q 1. output D FF-0 D FF-1. clk

תורת המספרים 1 פירוק לגורמים ראשוניים סיכום הגדרות טענות ומשפטים אביב הגדרות 1.2 טענות

תורת הקומפילציה הרצאה 4 ניתוח תחבירי )Parsing( של דקדוקי LR(0) ו-( LR(1 )חזרה + המשך(

תרגול משפט הדיברגנץ. D תחום חסום וסגור בעל שפה חלקה למדי D, ותהי F פו' וקטורית :F, R n R n אזי: נוסחת גרין I: הוכחה: F = u v כאשר u פו' סקלרית:

חשבון אינפיניטסמלי מתקדם 1 סיכומי הרצאות

חלק 1 כלומר, פונקציה. האוטומט. ) אותיות, אלפבית, א"ב (.

ניהול תמיכה מערכות שלבים: DFfactor=a-1 DFt=an-1 DFeror=a(n-1) (סכום _ הנתונים ( (מספר _ חזרות ( (מספר _ רמות ( (סכום _ ריבועי _ כל _ הנתונים (

חשבון אינפיניטסימלי 1

סיכום בנושא של דיפרנציאביליות ונגזרות כיווניות

אלגוריתמים / תרגיל #1

מתמטיקה בדידה תרגול מס' 12

logn) = nlog. log(2n

תרגול מס' 6 פתרון מערכת משוואות ליניארית

"קשר-חם" : לקידום שיפור וריענון החינוך המתמטי

בסל A רמת התועלת היא: ) - השקה: שיפוע קו תקציב=שיפוע עקומת אדישות. P x P y. U y P y A: 10>6 B: 9>7 A: 5>3 B: 4>3 C: 3=3 C: 8=8 תנאי שני : מגבלת התקציב

אלגברה לינארית 1 יובל קפלן

פתרונות , כך שאי השוויון המבוקש הוא ברור מאליו ולכן גם קודמו תקף ובכך מוכחת המונוטוניות העולה של הסדרה הנתונה.

Transcript:

פרק 12: שקילות מצבים וצמצום מכונות לעי תים קרובות, תכנון המכונה מתוך סיפור המעשה מביא להגדרת מצבים יתי רים states) :(redundant הפונקציה שהם ממלאים ניתנת להשגה באמצעו ת מצבים א חרים. כיוון שמספר רכיבי הזיכרון הדרוש למימוש המכונה גדל עם מספר מצביו (אם n הוא log 2 רכיבי זיכרון), צמצום מספר המצבים יביא למימוש זול מספר המצבים, נדרשים n יותר ויאפשר השוואה בין מכונות. המטרה: בהנתן מכונה סופית, מצא מכונה המבצעת אותה משימה בדיוק (עבור כל קלט תפיק אותו פלט) בעלת מינימום מספר מצבים. 1 הגדרה: מצבים בני-הפרדה שני מצבים S i ו- של מכונה M נקראים בני-הפרדה,(distinguishable) אם קיימת סדרת כניסה אחת לפחות (סדרת-הפרדה) של M, המספקת יציאות שונות עבור המצבים ההתחלתיים S i ו- S. j הגדרה: מצבים k -בני-הפרדה שני מצבים ) i S ו- ( ייקראו k בני-הפרדה,(k-distinguishable) אם קיימת עבורם סדרת הפרדה באורך k. 2 1

:M1 דוגמה: נתונה המכונה,0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0 הם 1 - בני-הפרדה, שכן תחת הקלט 1 תפיק M1 פלט 1 ממצב ופלט 0 ממצב. (,) 3,0,1,0,0,0,1 (,) הם 3 בני הפר דה:,0,0,0,0,1,0 אין אף סדרה באורך 2 המפרידה בין מצבים אלה, אך הסדרה 111 נותנת יציאה 100 מ-, ו- 101 מ-. זו סדרת ההפרדה היחידה באורך 3. 4 2

הגדרה: S ו- S של מכונה M נקראים שקולים (equivalent) אם כל סדרת- שני מצבים j i כניסה אפשרית של M מפיקה אותה סדרת יציאה, בין אם המצב ההתחלתי הוא או. S i נסמן Si S i הוא יחס שקילות. יחס שקילות מקיים את שלוש התכונות הבאות: (1) רפלקסיביות Si S i (2) סימטריות S i S j S j S i (3) טרנזיטיביות Si, Sk Si Sk 5 יחס שקילות מחלק קבוצה (במקרה זה קבוצת המצבים של המכונה) למחלקות שקילות. כל חברי אותה מחלקה שקולים זה לזה, ואינם שקולים לאף חבר של אף מחלקה אחרת. איחוד כל המחלקות נותן את כל הקבוצה, וחיתוך כל שתי מחלקות הוא כמובן קבוצה ריקה (כלומר המחלקות זרות הדדית). Si ו- שקולים S i ו- אינם בני-הפרדה. נגדיר גם: אינם ו- מצבים הם k -שקולים ו- k בני-הפרדה S i Si k -שקילות אף הוא יחס שקילות, ומתקיים: S i ו- שקולים ו- k שקולים לכל k S i 6 3

r < k שקולים לכל r וכן מתק יים: ו- k -שקולים i S ו- S i M 1 את הגדרת השקילות ניתן להרחיב לשני מצבים S i ו- ו- עם אותו אלפאבית כניסה. משתי מכונות שונות M 2 7 האלגוריתם של Moore לצמצום מכונה,0,0,0,0,0,0,1,0,1,0,1,0 0 שקולים o ( ) () () נפתח בקבוצת כל המצבים, שהם למצבים 1 שקולים ()() נבצע חלוקה על o המצבים ב- () נותנים אותה יציאה (0) עבור כניסה 0, ואותה יציאה (1) עבור כניסה 1. כמו כן, המצבים ב- () נותנים אותה יציאה (0) עבור כניסה 0 או 1. לכן כל המצבים ב- () הם 1 בני- הפרדה מהמצבים ב-.() סדרת ההפרדה היא 1X. החלוקה החדשה היא מחלקה מחלקה ( )( ) 1 8 4

מצב 0 -עוקב (0-successor) של S i המצב שעוברים אליו מ- S i בגין כניסה 0. מצב X -עוקב (X-successor) של מצב S i מצב שניתן להגיע אליו מ- S i תחת סדרת הכניסה X.,0,0,0,0,0,0,1,0,1,0,1,0 המשך האלגוריתם (לכל שלב החל מהשני והלאה): נמצא את מחלקות המצבים ה- k -שקולים, שהם: (k-1) שקולים; גם המצבים העוקבים שלהם (בהתאמה) הינם (1-k) שקולים. נקבל חלוקה שהיא עידון של 1 (כלומר לא ניתן לאחד מחלקות קודמות או לערבב ביניהם; מותר רק לפצל מחלקות): () () () () () ()() 9,0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0 2 ( ) ( ) ( ) ולכן: סדרת הפרדה היא 11X. כך נמשיך הלאה: 3 4 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )( )( ) עד אשר k + 1 k ("תנאי עצירה"). k תיקרא חלוקת השקילות. 10 5

משפט: חלוקת השקילות k היא יחידה. S i הוכחה: בשלילה, נניח כי קיימות שתי חלוקות שקילות a ו- b שונות זו מזו. כי אז, קיימים שני מצבים S i ו- הנמצאים באותה מחלקה בחלוקה אחת (נניח ( a ובמחלקות שונות בחלוקה האחרת (נניח ). b מהחלוקה b נובע כי קיימת סדרת כניסה המפרידה בין S i ו-. מכאן ש- ו- אינם יכולים להיות באותה מחלקה ב-. a 11 משפט (תכונת העצירה של אלגוריתם :(Moore אם S i ו- שני מצבים בני-הפרדה במכונה M בעלת n מצבים, כי אז קיימת סדרת-הפרדה באורך של 1 n לכל היותר. מחלקה אחת יותר מ- j מכילה (לפחות) הוכחה: באלגוריתם של,Moore אם, i < j המשפט נובע מכך שמספר המחלקות הוא n לכל היותר. (פרט לצעד האחרון). i 12 6

שקילות בין מכונות הגדרה: שתי מכונות M ו-' M תיקראנה שקולות אם לכל מצב ב- M קיים מצב שקול מתאים ב- 'M, ולהיפך. המושג שקילות בין מצבים הוא כמו במכונה בודדת: משני מצבים שקולים תתקבל אותה סדרת פלט תחת אותה סדרת קלט. בהינתן מכונה M, נמצא מכונה *M השקולה ל- M ובעלת מספר מצבים מינימלי. *M תיקרא הצורה המינימלית, או המצומצמת, של.M כל מצב במכונה *M יתאים למחלקת שקילות של מצבים בחלוקת השקילות של M, כיוון שחלוקת השקילות יחידה, ולכן לא ייתכן כי מצב ב- *M יהיה שקול לשני מצבים לא-שקולים ב- M! 13 נחזור למכונהM1 :,0,0,0,0,0,1,0,1,0,1,0,0 14 7

נחליף כל מצב בטבלת המצבים במחלקת השקילות שלו: () () (),0 (),1 (),0 (),0 רואים שיש שתי שורות מיותרות. נכנה את מחלקות השקילות כדלקמן: 3 α β γ δ ( )( )( )( ) () () () () (),0 (),0 (),0 (),0 (),1 (),0 (),1 (),0 15 * ונקבל את טבלת המצבים הבאה עבור : M 1 () α β,0 γ 1, * המכונה M 1 שקולה למכונה. M 1 () β α,0 δ 1, () γ δ,0 γ,0 () δ γ,0 α,0 16 8

דוגמה נוספת- מכונה M2:,0,0,0,0 G,0 G,0,1 G,0,0,0 0/1 G,0,0,0 G,0 17 סדרת חלוקות השקילות היא (בכל שלב מצויינת גם סדרת ההפרדה): o 1 ( G ) o ( G ) ( ) o 2 ( ) ( G )( ) 1 ( )( ) ( G )( ) 1 ( ) ( )( )( G )( ) ( )( )( )( G( ) ) 3 4 5,0,0,0,0,0 G,0 G,0,0 G,1,0,0,0,0 G,0 18 9

* מכונה מצומצמת : M 2 () α ε,0 δ,0 () β ε,0 γ,0 () γ δ,0 α,0 (G) δ γ,0 δ,0 () ε β,1 γ,0 19 α ε δ β γ שתי מכונות זהות הנבדלות רק בשמות המצבים נקראות איזומורפיות (שוות צורה). כדי לוודא ששתי מכונות הן איזומורפיות זו לזו נגדיר צורה סטנדרטית או קנונית, בה נתחיל ממצב כלשהו ושמות המצבים ייקבעו לפי סדר הופעתם. אם למשל נבחר את האותיות,,,, במקום האותיות α,ε,δ,β,γ בהתאמה, נקבל מכונה איזומורפית לראשונה:,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0 0/1 20 10