Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Cretive Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπ

Σχετικά έγγραφα
Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

2 n N: 0, 1,..., n A n + 1 A

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

ΘΕΩΡΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΑΥΤΟΜΑΤΩΝ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Περιεχόμενα Τι περιγράφει ένα ΣΔ ΣΔ και παραγωγές Θεωρία Υπολογισμού Ενότητα 15: Συντακτικά Δέντρα Επ. Καθ. Π. Κατσαρός Τμήμα Πληροφορικής Επ. Καθ. Π.

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Κανονικές Γλώσσες. Κανονικές Γλώσσες. Κανονικές Γλώσσες και Αυτόματα. Κανονικές Γλώσσες και Αυτόματα

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου. Ενότητα Α: Γραμμικά Συστήματα

Ισοδυναμία Αιτ. Και μη Αιτ. Π.Α.

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Περιεχόμενα Ορισμός και λειτουργία των μηχανών Turing Θεωρία Υπολογισμού Ενότητα 20: Μηχανές Turing: Σύνθεση και Υπολογισμοί Επ. Καθ. Π. Κατσαρός Τμήμ

Κανονικές Γλώσσες. ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Μεταγλωττιστές. Ενότητα 4: Τυπικές γλώσσες (Μέρος 3 ο ) Αγγελική Σγώρα Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου. Θεωρία Υπολογισμού. Ενότητα 11 : Γραμματικές χωρίς συμφραζόμενα. Αλέξανδρος Τζάλλας

Μεταγλωττιστές. Ενότητα 2: Τυπικές γλώσσες (Μέρος 1 ο ) Αγγελική Σγώρα Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Περιεχόμενα Συμβολοσειρές Γλώσσες ΘΥ 6: Συμβολοσειρές & γλώσσες Επ. Καθ. Π. Κατσαρός 24/07/2014 Επ. Καθ. Π. Κατσαρός ΘΥ 6: Συμβολοσειρές & γλώσσες

ΜΑΘΗΜΑ: Μεταγλωττιστές

Περιεχόμενα ΜΤ Τυχαίας Προσπέλασης Θεωρία Υπολογισμού Ενότητα 23: Μηχανές Turing Τυχαίας Προσπέλασης Επ. Καθ. Π. Κατσαρός Τμήμα Πληροφορικής Επ. Καθ.

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Λογισμός 3. Ενότητα 19: Θεώρημα Πεπλεγμένων (γενική μορφή) Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Λογισμός 3. Ενότητα 18: Θεώρημα Πεπλεγμένων (Ειδική περίπτωση) Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Μεταγλωττιστές. Ενότητα 5: Λεκτική ανάλυση (Μέρος 1 ο ) Αγγελική Σγώρα Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

ΘΕΩΡΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΑΥΤΟΜΑΤΩΝ

ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ

Μεταγλωττιστές. Ενότητα 3: Τυπικές γλώσσες (Μέρος 2 ο ) Αγγελική Σγώρα Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 8: Εφαρμογές Σειρών Taylor. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΘΕΩΡΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΑΥΤΟΜΑΤΩΝ

Ηλεκτρονικοί Υπολογιστές ΙΙ

Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου. Θεωρία Υπολογισμού. Ενότητα 8 : Αυτόματα NFA - DFA. Αλέξανδρος Τζάλλας

ΘΕΩΡΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΑΥΤΟΜΑΤΩΝ

Ιστορία της μετάφρασης

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

ΘΕΩΡΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΑΥΤΟΜΑΤΩΝ

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Kruskal

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΠΡΟΤΥΠΩΝ. ΕΝΟΤΗΤΑ: Γραμμικές Συναρτήσεις Διάκρισης. ΔΙΔΑΣΚΟΝΤΕΣ: Βλάμος Π. Αυλωνίτης Μ. ΙΟΝΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Λογισμός 3 Ασκήσεις. Μιχάλης Μαριάς Τμήμα Α.Π.Θ.

Σχεδίαση με Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Φροντιστήριο 1

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

ΘΕΩΡΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΑΥΤΟΜΑΤΩΝ

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Εφαρμογές Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών

Λογισμός 4 Ενότητα 10

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Θεωρία Υπολογισμού Αλφάβητα, Γλώσσες, Κανονικές Εκφράσεις

Λογιστικές Εφαρμογές Εργαστήριο

Αλγόριθμοι για αυτόματα

ΘΕΩΡΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΩΝ ΚΑΙ ΑΥΤΟΜΑΤΩΝ

Θεωρία μέτρου και ολοκλήρωσης

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

771 Η - Θεωρία Υπολογισµών και Αλγορίθµων

Λογισμός 3. Ενότητα 17: Απόδειξη Θεωρήματος Αντιστροφής. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑ ΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Πληροφοριακά Συστήματα & Περιβάλλον Ασκήσεις

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 6 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

Θεωρία Πιθανοτήτων & Στατιστική

HEAD INPUT. q0 q1 CONTROL UNIT

Πληροφορική. Εργαστηριακή Ενότητα 3 η : Επεξεργασία Κελιών Γραμμών & Στηλών. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

{ int a = 5; { int b = 7; a = b + 3;

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΙΑ ΟΙΚΟΝΟΜΟΛΟΓΟΥΣ

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΕΩΝ

Θεωρία Υπολογισμού. Ενότητα 5 : Λογικά Επιχειρήματα, Αλφάβητα & Γλώσσες (2/2) Αλέξανδρος Τζάλλας

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ. Λογισμός 4. Ενότητα 3: Το Θεώρημα του Lebesgue. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Θέματα υπολογισμού στον πολιτισμό

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Μαθηματικά. Ενότητα 6: Ασκήσεις Ορίων Συνάρτησης. Σαριαννίδης Νικόλαος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

771 Η - Θεωρία Υπολογισµών και Αλγορίθµων

Παράκτια Τεχνικά Έργα

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Εφαρμογές Συστημάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών

Λογισμός 4 Ενότητα 15

ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ

Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου. Θεωρία Υπολογισμού. Ενότητα 9 : Κανονικές Εκφράσεις. Αλέξανδρος Τζάλλας

Ψηφιακή Τεχνολογία σε Ακαδημαϊκό Περιβάλλον

Πρόβλημα συντομότερης διαδρομής - Shortest path problem. Κηρυττόπουλος Κωνσταντίνος Επ. Καθηγητής ΕΜΠ

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Λογισμός 3. Ενότητα 5:Θεώρημα ακραίων τιμών και θεώρημα ενδιάμεσων τιμών- Ομοιόμορφη συνέχεια. Μιχ. Γ. Μαριάς Τμήμα Μαθηματικών

Transcript:

Θεωρία Υπολογισμού Ενότητα 11: Κλειστότητα, ΠΑ & καν. εκφράσεις Τμήμα Πληροφορικής

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Cretive Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδεια χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ενωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

1 Θεώρημα κλειστότητας 2 Κανονικές γλώσσες και ΠΑ 3 Παραδείγματα

Θεώρημα κλειστότητας Θεώρημα 1 (Θεώρημα κλειστότητας) Η κλάση των γλωσσών που γίνονται δεκτές από ΠΑ είναι κλειστή ως προς την: 1 Ενωση 2 Παράθεση 3 Kleene str 4 Συμπλήρωση 5 Τομή

Θεώρημα κλειστότητας Θεώρημα 1 (Θεώρημα κλειστότητας) Η κλάση των γλωσσών που γίνονται δεκτές από ΠΑ είναι κλειστή ως προς την: 1 Ενωση 2 Παράθεση 3 Kleene str 4 Συμπλήρωση 5 Τομή Απόδειξη. Δοθέντων δύο αυτομάτων M 1 = (K 1, Σ, 1, s 1, F 1 ) και M 2 = (K 2, Σ, 2, s 2, F 2 ) κατασκευάζουμε ένα αυτόματο M, που θα δέχεται τη γλώσσα που προκύπτει από την εφαρμογή της κάθε πράξης στις L(M 1 ) και L(M 2 ).

Κλειστότητα ως προς την ένωση κανονικών γλωσσών Απόδειξη. Κατασκευάζουμε ένα μη ντεντερμινιστικό ΠΑ M τέτοιο ώστε L(M) = L(M 1 ) L(M 2 ). Το M με μη ντετερμινισμό «επιλέγει» αν η είσοδος είναι συμβολοσειρά της L(M 1 ) ή της L(M 2 ) και την επεξεργάζεται σύμφωνα με τη σχέση μετάβασης του αντίστοιχου αυτόματου. K = K 1 K 2 {s} F = F 1 F 2 = 1 2 {(s, ɛ, s 1 ), (s, ɛ, s 2 )} (s, w) M (q, ɛ) για q F ανν (s 1, w) M 1 (q, ɛ) με q F 1 ή (s 2, w) M 2 (q, ɛ) με q F 2 s 1 f1 1 f1 2 M 1 F 1 s ɛ s ɛ 1 s 2 f 1 2 s 2 M 2 F 2 f1 1 f1 2 f2 1 F M

Κλειστότητα ως προς την παράθεση κανονικών γλωσσών Κατασκευάζουμε ένα μη ντεντερμινιστικό ΠΑ M τέτοιο ώστε L(M) = L(M 1 )L(M 2 ). Το M προσομοιώνει το M 1 μέχρι να μεταβεί σε μία τελική κατάσταση του στη συνέχεια προσομοιώνει το M 2 συνδέοντας τις τελικές καταστάσεις του M 1 με την αρχική του κατάσταση K = K 1 K 2 F = F 2 = 1 2 {(f1 1, ɛ, s 2), (f1 2, ɛ, s 2), (f1 3, ɛ, s 2)} (s, w) M (q, ɛ) για q F ανν w = w 1 w 2 και (s 1, w 1 ) M1 (q, ɛ) με q F 1 (q, w 2 ) M2 (q, ɛ) με q F 2 s 1 f1 1 f1 2 f1 3 M 1 F 1 s 1 f1 1 f1 2 f1 3 ɛ ɛ ɛ s 2 F f2 1 f2 2 M s 2 f2 1 f2 2 M 2 F 2

Κλειστότητα ως προς την Kleene str κανονικής γλώσσας Κατασκευάζουμε μη ντεντερμινιστικό ΠΑ M, τέτοιο ώστε L(M) = L(M 1 )*. Το M έχει όλες τις τελικές καταστάσεις του M 1. έχει μια νέα αρχική κατάσταση s που είναι και τελική (για να γίνεται δεκτή η ɛ). έχει ɛ-μεταβάσεις από κάθε τελική κατάσταση του M 1 στην αρχική του M 1 (ο υπολογισμός μπορεί να επαναλαμβάνεται μετά την ανάγνωση συμβολοσειράς της L(M 1 )). K = K 1 {s} F = F 1 {s} = 1 {(s, ɛ, s 1 ), (f1 1, ɛ, s 1), (f1 2, ɛ, s 1), (f1 3, ɛ, s 1)} s 1 f1 1 f1 2 f1 3 M 1 F 1 ɛ s 1 ɛ ɛ ɛ s f1 2 f1 2 f1 3 F M

Κλειστότητα για συμπλήρωμα και τομή με καν. γλώσσα Συμπλήρωμα Εστω M = (K, Σ, δ, s, F ) ένα ντεντερμινιστικό πεπερασμένο αυτόματο. Τότε το συμπλήρωμα της γλώσσας L = Σ L(M) γίνεται δεκτό από το ΠΑ (K, Σ, δ, s, K F ) Τομή Προκύπτει από το γεγονός ότι ισχύει η L 1 L 2 = Σ ((Σ L 1 ) (Σ L 2 )) Ετσι, η κλειστότητα ως προς την τομή προκύπτει από την κλειστότητα ως προς την ένωση και το συμπλήρωμα.

Απόδειξη θεωρήματος κανονικών γλωσσών Θεώρημα 2 Μία γλώσσα είναι κανονική αν και μόνο αν γίνεται δεκτή από ένα πεπερασμένο αυτόματο.

Απόδειξη θεωρήματος κανονικών γλωσσών Θεώρημα 2 Μία γλώσσα είναι κανονική αν και μόνο αν γίνεται δεκτή από ένα πεπερασμένο αυτόματο. Απόδειξη. Μόνο αν. Το κενό και τα μονομελή σύνολα γίνονται δεκτά από ΠΑ. βήμα 1: ; b b

Απόδειξη θεωρήματος κανονικών γλωσσών Θεώρημα 2 Μία γλώσσα είναι κανονική αν και μόνο αν γίνεται δεκτή από ένα πεπερασμένο αυτόματο. Απόδειξη. Μόνο αν. Το κενό και τα μονομελή σύνολα γίνονται δεκτά από ΠΑ. βήμα 1: ; b b Οι γλώσσες των ΠΑ είναι κλειστές ως προς την ένωση, παράθεση, Kleene str [Θεώρημα 1]. Άρα κάθε κανονική γλώσσα γίνεται δεκτή από ένα ΠΑ. βήμα 2: b; b e b e e b

Απόδειξη θεωρήματος κανονικών γλωσσών Θεώρημα 2 Μία γλώσσα είναι κανονική αν και μόνο αν γίνεται δεκτή από ένα πεπερασμένο αυτόματο. Απόδειξη. Μόνο αν. Το κενό και τα μονομελή σύνολα γίνονται δεκτά από ΠΑ. βήμα 1: ; b b Οι γλώσσες των ΠΑ είναι κλειστές ως προς την ένωση, παράθεση, Kleene str [Θεώρημα 1]. Άρα κάθε κανονική γλώσσα γίνεται δεκτή από ένα ΠΑ. βήμα 2: b; b e b e e b βήμα 3: b b e e e b e e b

Απόδειξη θεωρήματος κανονικών γλωσσών Θεώρημα 2 Μία γλώσσα είναι κανονική αν και μόνο αν γίνεται δεκτή από ένα πεπερασμένο αυτόματο. Απόδειξη. Μόνο αν. Το κενό και τα μονομελή σύνολα γίνονται δεκτά από ΠΑ. βήμα 1: ; b b Οι γλώσσες των ΠΑ είναι κλειστές ως προς την ένωση, παράθεση, Kleene str [Θεώρημα 1]. Άρα κάθε κανονική γλώσσα γίνεται δεκτή από ένα ΠΑ. βήμα 2: b; b e b e e b βήμα 3: b b e e e b e e b βήμα 4: (b b) e e e e b e e e e b

Απόδειξη θεωρήματος κανονικών γλωσσών Απόδειξη. Αν. Εστω M = (K, Σ,, s, F ) ένα ΠΑ. Κατασκευάζουμε μια κανονική έκφραση R τέτοια ώστε L(R) = L(M) Αναπαριστούμε την L(M) ως ένωση ενός πεπερασμένου συνόλου απλών γλωσσών. Εστω K = {q 1,.., q n } και s = q 1. Για i, j = 1,..., n και k = 0,..., n ορίζουμε R(i, j, k) το σύνολο των συμβολοσειρών του Σ που οδηγούν από την q i στην q j χωρίς να περάσουν από κατάσταση με δείκτη μεγαλύτερο του k. Αν k = n, τότε R(i, j, n) = {w Σ : (q i, w) M (q j, e)} και άρα L(M) = {R(1, j, n) : q j F } Οπως όλα τα R(i, j, k), έτσι συνάγεται ότι και η L(M) είναι κανονική.

Απόδειξη θεωρήματος κανονικών γλωσσών Κάθε R(i, j, k) είναι κανονικό. Απόδειξη. με επαγωγή ως προς το k Για k = 0, το R(i, j, k) είναι είτε { Σ {e} : (q i,, q j ) } αν i j ή {e} { Σ {e} : (q i,, q j ) } αν i = j. Καθένα από τα σύνολα αυτά είναι πεπερασμένο και συνεπώς κανονικό. Υποθέτουμε ότι τα R(i, j, k) για κάθε i, j έχουν οριστεί ως κανονικές γλώσσες για όλα τα i, j. Τότε κάθε σύνολο R(i, j, k) μπορεί να οριστεί συνδυάζοντας τις κανονικές γλώσσες που ορίσαμε μέσω των κανονικών πράξεων της ένωσης, της Kleene str και της παράθεσης: R(i, j, k) = R(i, j, k 1) R(i, k, k 1)R(k, k, k 1) R(k, j, k 1) Συνεπώς, η γλώσσα R(i, j, k) είναι κανονική για όλα τα i, j, k και έτσι ολοκληρώνεται η επαγωγή.

Παράδειγμα Να κατασκευαστεί κανονική έκφραση για τη γλώσσα που δέχεται το ΠΑ: {w {, b} :η w έχει 3k + 1 χαρακτήρες b για κάποιοk N} q 1 b q 3 b b q 2

Παράδειγμα Να κατασκευαστεί κανονική έκφραση για τη γλώσσα που δέχεται το ΠΑ: {w {, b} :η w έχει 3k + 1 χαρακτήρες b για κάποιοk N} q 1 b q 3 b b q 2 Κατασκευάζουμε ένα μη ντεντερμινιστικό αυτόματο Μ που έχει τις ιδιότητες: Μία μοναδική τελική κατάσταση, δηλ. F = {f } Αν (q, u, p), τότε q f και p s Επίσης, αριθμούμε τις καταστάσεις του αυτόματου q 1, q 2,..., q n όπως απαιτείται από την κατασκευή, έτσι ώστε s = q n 1 και f = q n. Η ζητούμενη κανονική έκφραση θα δίνεται από την R(n 1, n, n)

Παράδειγμα Υπολογίζουμε πρώτα τις R(i, j, 0), από αυτές τις R(i, j, 1) κλπ. Σε κάθε βήμα αναπαριστούμε κάθε R(i, j, k) με μια ακμή από την q i στην q j, απαλείφοντας την κατάσταση q k. Κατά την απαλειφή μιας q q i δ b q γ q j δ γ b q i q j Ξεκινάμε με τις R(i, j, 0) q 4 e q 1 b q 3 b e b q 5 q 2

Παράδειγμα Στη συνέχεια υπολογίζουμε τις R(i, j, 1). Απαλείφεται η q 1 γιατί όσες συμβολοσειρές δέχεται το Μ και παιρνούν από αυτήν είναι στις R(i, j, 1) q 4 b q 3 e b b b q 5 q 2 Απαλείφουμε την q 2 για να πάρουμε τις R(i, j, 2) b b b q b e 4 q 3 q 5 Απαλείφουμε την q 3 για να πάρουμε τις R(i, j, 3) b( b b b) q 4 q 5

Τέλος ενότητας Επεξεργασία: Εμμανουέλα Στάχτιαρη Θεσσαλονίκη, 24/07/2014