計算理論學習筆記(三)

圖靈機™

有窮自動機與圖靈機區別:圖靈機在帶子上能寫能讀;讀寫頭即能左移也能右移;帶子無限長;進入拒絕和接受狀態立即停機。

定義


格局

圖靈可判定:有限步驟內,可知結果是yes或者no.
圖靈可識別:有限步驟內,可知結果是yes.對於no的可能進入死循環.
圖靈可補識別:有限步驟內,可知結果是no.對於yes的可能進入死循環.

識別語言02n0^{2^n}的圖靈機如圖.

每次減半,直到1個0結束。中間出現奇數個0且不爲1個,則進入拒絕態。

圖靈可判定性

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ADFAA_{DFA}顯然可判定,因爲DFA對於每個輸入的串要不進入接受態,要不進入拒絕態。EDFAE_{DFA}採用的是標記法,類似於圖中遍歷。因爲正則語言對於交,並,補運算都是封閉的,所以EQDFAEQ_{DFA}可以轉成EDFAE_{DFA},而ALLDFAALL_{DFA}又能轉成EQDFAEQ_{DFA}
[
CFG的相關的可判定性問題,很大程度上依賴於喬姆斯基範式。ACFGA_{CFG}使用喬姆斯基範式能有限步內(2n-1步)判斷能否識別某串。AϵCFGA_{\epsilon CFG}直接借用ACFGA_{CFG}可判定的結論,來判斷是否能派生ϵ\epsilon串。KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '}' at position 6: E_CFG}̲可判定同樣採用標記法,不過是逆向標記。


證明思路類似於ECFGE_{CFG}的證明.

可歸約性

定義





證明ATMA_{TM}不可判定,使用的是對角化方法。


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