Laskennan mallit (syksy 2007) Harjoitus 5, ratkaisuja

Samankaltaiset tiedostot
Laskennan mallit (syksy 2010) Harjoitus 4, ratkaisuja

Säännöllisten operaattoreiden täydentäviä muistiinpanoja

Olkoon. M = (Q, Σ, δ, q 0, F)

Olkoon. äärellinen automaatti. Laajennetaan M:n siirtymäfunktio yksittäisistä syötemerkeistä merkkijonoihin: jos q Q, x Σ, merkitään

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 22. syyskuuta 2016

ICS-C2000 Tietojenkäsittelyteoria Kevät 2015

Täydentäviä muistiinpanoja epädeterministisistä äärellisistä automaateista

T Syksy 2002 Tietojenkäsittelyteorian perusteet Harjoitus 5 Demonstraatiotehtävien ratkaisut. ja kaikki a Σ ovat säännöllisiä lausekkeita.

ICS-C2000 Tietojenkäsittelyteoria Kevät 2016

Automaatin tunnistama kieli on sen hyväksymien merkkijonojen joukko. Täsmällinen muotoilu: δ,q 0,{q 2,q 3,q 6 }), missä

Laskennan mallit (syksy 2010) 1. kurssikoe, ratkaisuja

2.6 SÄÄNNÖLLISET LAUSEKKEET Automaattimalleista poikkeava tapa kuvata yksinkertaisia kieliä. Olkoot A ja B aakkoston Σ kieliä. Perusoperaatioita:

Automaattimalleista poikkeava tapa kuvata yksinkertaisia kieliä. Olkoot A ja B aakkoston Σ kieliä. Perusoperaatioita:

Kuvausta f sanotaan tällöin isomorfismiksi.

ICS-C2000 Tietojenkäsittelyteoria Kevät 2016

Q = {q 1, q 2, q 3, q 4 } Σ = {a, b} F = {q 4 },

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 12. marraskuuta 2015

TEHTÄVÄ 1. Olkoon (f n ) jono jatkuvia funktioita f n : [a, b] R, joka suppenee välillä [a, b] tasaisesti kohti funktiota f : [a, b] R.

II.1. Suppeneminen., kun x > 0. Tavallinen lasku

2.2 Automaattien minimointi

Äärellisten automaattien ja säännöllisten kielten ekvivalenssi

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, kevät 2011 (IV) Antti-Juhani Kaijanaho. 31. maaliskuuta 2011

Tarkastelemme ensin konkreettista esimerkkiä ja johdamme sitten yleisen säännön, joilla voidaan tietyissä tapauksissa todeta kielen ei-säännöllisyys.

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 19. syyskuuta 2016

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, kevät 2011 (IV) Antti-Juhani Kaijanaho. 19. tammikuuta 2012

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 16. marraskuuta 2015

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, kesä Antti-Juhani Kaijanaho. 29. toukokuuta 2013

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, kevät Antti-Juhani Kaijanaho. 26. tammikuuta 2012

MS-A010{3,4} (ELEC*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 8: Integraalifunktio ja epäoleellinen integraali

Laskennan mallit Erilliskoe , ratkaisuja (Jyrki Kivinen)

ICS-C2000 Tietojenkäsittelyteoria Kevät 2016

Jos sekaannuksen vaaraa ei ole, samastamme säännöllisen lausekkeen ja sen esittämän kielen (eli kirjoitamme R vaikka tarkoitammekin L(R)).

Testaa: Vertaa pinon merkkijono syötteeseen merkki kerrallaan. Jos löytyy ero, hylkää. Jos pino tyhjenee samaan aikaan, kun syöte loppuu, niin

TAMPEREEN YLIOPISTO Valinnaisten opintojen syventäviin opintoihin kuuluva tutkielma. Lauri Kumpulainen. Büchin automaateista

Syksyn 2015 Pitkän matematiikan YO-kokeen TI-Nspire CAS -ratkaisut

MS-A010{2,3,4,5} (SCI, ELEC*, ENG*) Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Luento 8: Integraalifunktio ja epäoleellinen integraali

Kertausta: kielet ja automaatit. ICS-C2000 Tietojenkäsittelyteoria. Alue ja aiheet. Äärelliset automaatit

SARJAT JA DIFFERENTIAALIYHTÄLÖT Funktiojonot 1

Säännölliset kielet. Sisällys. Säännölliset kielet. Säännölliset operaattorit. Säännölliset kielet

ICS-C2000 Tietojenkäsittelyteoria Kevät 2016

Arvostelu OHJ Johdatus tietojenkäsittelyteoriaan syksy op. Viikkoharjoitukset. Materiaali. Kurssista voi selvitä parhaalla mahdollisella

M = (Q, Σ, Γ, δ, q 0, q acc, q rej )

Täydentäviä muistiinpanoja Turingin koneiden vaihtoehdoista

Riemannin integraali

Yllä osoitettiin, että säännöllisten kielten joukko on suljettu yhdisteen

Kertausta 1. kurssikokeeseen

Numeeriset menetelmät TIEA381. Luento 9. Kirsi Valjus. Jyväskylän yliopisto. Luento 9 () Numeeriset menetelmät / 29

1. Universaaleja laskennan malleja

Rekursiiviset palautukset [HMU 9.3.1]

Q on automaatin tilojen äärellinen joukko; Σ on automaatin syöteaakkosto; δ : Q Σ Q on automaatin siirtymäfunktio; q 0 Q on automaatin alkutila;

uv n, v 1, ja uv i w A kaikilla

Neliömatriisin A determinantti on luku, jota merkitään det(a) tai A. Se lasketaan seuraavasti: determinantti on

δ : (Q {q acc, q rej }) (Γ k {, }) Q (Γ k {, }) {L, R}.

Lisää pysähtymisaiheisia ongelmia

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 12. lokakuuta 2016

3 Integraali ja derivaatta

T /2 Tietojenkäsittelyteorian perusteet T/Y

3.3 KIELIOPPIEN JÄSENNYSONGELMA Ratkaistava tehtävä: Annettu yhteydetön kielioppi G ja merkkijono x. Onko

Turingin koneet. Sisällys. Aluksi. Turingin koneet. Turingin teesi. Aluksi. Turingin koneet. Turingin teesi

Yhteydettömän kieliopin jäsennysongelma

ANALYYSI I, kevät 2009

Määritelmä Olkoon C R m yksinkertainen kaari ja γ : [a, b] R m sen yksinkertainen parametriesitys, joka on paloittain C 1 -polku.

Säännöllisten kielten sulkeumaominaisuudet

7 Funktiosarjoista. 7.1 Funktiosarjojen suppeneminen

vaihtoehtoja TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy 2016 Antti-Juhani Kaijanaho 13. lokakuuta 2016 TIETOTEKNIIKAN LAITOS

Pinoautomaatit. TIEA241 Automaatit ja kieliopit, kesä Antti-Juhani Kaijanaho. 6. kesäkuuta 2013 TIETOTEKNIIKAN LAITOS. Pinoautomaatit.

Kieli, merkitys ja logiikka, kevät 2011 HY, Kognitiotiede. Vastaukset 2.

DFA:n käyttäytyminen ja säännölliset kielet

Pinoautomaatit. TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 6. lokakuuta 2016 TIETOTEKNIIKAN LAITOS

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, kesä Antti-Juhani Kaijanaho. 22. toukokuuta 2013

2.1 Vaillinaiset yhtälöt

ANALYYSI I, kevät 2009

AUTOMAATTIEN SYNKRONISAATIOSTA

Toispuoleiset raja-arvot

VEKTOREILLA LASKEMINEN

Laskennan rajoja. Sisällys. Meta. Palataan torstaihin. Ratkeavuus. Meta. Universaalikoneet. Palataan torstaihin. Ratkeavuus.

saadaan kvanttorien järjestystä vaihtamalla ehto Tarkoittaako tämä ehto mitään järkevää ja jos, niin mitä?

4 DETERMINANTTI JA KÄÄNTEISMATRIISI

VEKTOREILLA LASKEMINEN

Rajoittamattomat kieliopit

Muunnelmia Turingin koneista sekä muita vaihtoehtoisia malleja

ANALYYSI I, kevät 2009

Laskennan perusmallit (LAP)

Laskennan rajoja. TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 10. joulukuuta 2015 TIETOTEKNIIKAN LAITOS.

Pinoautomaatit. Pois kontekstittomuudesta

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, kevät 2011 (IV) Antti-Juhani Kaijanaho. 31. maaliskuuta 2011

Sisältö. Integraali 10. syyskuuta 2005 sivu 1 / 20

Sarjat ja integraalit

T /1002 Tietojenkäsittelyteorian perusteet T/Y

Havaitaan: muuttujan NykyisetTilat arvot kuuluvat potenssijoukkoon P(Q).

Käydään läpi: ääriarvo tarkastelua, L Hospital, integraalia ja sarjoja.

Riemannin integraalista

2.5 Säännöllisten kielten rajoituksista

Matematiikan tukikurssi

Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on

Turingin koneen laajennuksia

on rekursiivisesti numeroituva, mutta ei rekursiivinen.

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 5. marraskuuta 2015

Rekursio. Funktio f : N R määritellään yleensä antamalla lauseke funktion arvolle f (n). Vaihtoehtoinen tapa määritellä funktioita f : N R on

OSA 1: POLYNOMILASKENNAN KERTAUSTA, BINOMIN LASKUSÄÄNTÖJÄ JA YHTÄLÖNRATKAISUA

Transkriptio:

58226 Lskennn mllit (syksy 27) Hrjoitus 5, rtkisuj. Muodostetn NF kielelle : ε ε Muunnetn DF:ksi: {,,} {,} {,} {,} Luennoll (s. 5) stiin kielelle seurv DF:

Poistmll tästä svuttmttomt tilt sdn Tulos on sm, kuin jos edellisen sivun utomtiss yhdistettäisiin tilt {,,} j {,}. (Tämä ei ole sttum.) 2

2. Kielelle sdn seurv NF: ε Lskentpuu syötteelle : 3

Lskentpuu syötteelle : 4

3. Luse: Jos kkoston Σ kieli on säännöllinen, niin myös kieli R on. Todistus: Olkoon säännöllinen j M = (Q,Σ,δ,q,F) sen tunnistv DF. Muodostetn NF kääntämällä DF:n M siirtymien suunnt j lisäämällä lkutil, jost on ε-siirtymät DF:n hyväksyviin tiloihin. Täsmällisemmin olkoon N = ( ˆQ,Σ, ˆδ, ˆq, ˆF), missä ˆq Q on uusi til ˆQ = Q { ˆq } ˆF = { q } siirtymäfunktio on seurv: ˆδ(ˆq, ε) = F ˆδ(ˆq, ) = kun Σ ˆδ(q,ε) = kun q Q ˆδ(q,) = { r δ(r,) = q } kun q Q j Σ. Selvästi N tunnist kielen R. Tunnetusti jos kieli voidn tunnist NF:ll, se on säännöllinen. Edellä esitetty on riittävä vstus tehtävään. Jos hlu perustell trkemmin, miksi L(N) = R, sen voi tehdä seurvsti: Olkoon ensin v R. Siis v = w R jollkin w = w...w n, missä w i Σ. Kosk M hyväksyy merkkijonon w, siinä on tilt r,...,r n, missä r = q r n F j r i = δ(r i,w i ) kun i =,...,n. Muodostetn jono s,...,s n+ tiloj NF:ss N, missä s = ˆq j s i = r n i+ kun i =,...,n +. Muodostetn lisäksi jono y = (y,...,y n+ ) Σ n+ ε, missä y = ε j y i+ = w n i+ kun i =,...,n. Nyt y y 2 y 3...y n+ = εw n w n...w = v. Lisäksi s = ˆq on utomtin N lkutil s = r n F, joten s ˆδ(ˆq,ε) = ˆδ(s,y ) kikill i =,...,n pätee s i = r n i+ = δ(r n i,w n i+ ) = δ(s i+,y i+ ), joten s i+ ˆδ(s i,y i+ ). Siis (s,...,s n+ ) on eräs mhdollinen utomtin N tiljono syötteellä v. Kosk lisäksi s n+ = r = q ˆF, niin N hyväksyy merkkijonon v. Olkoon toislt v = v...v n jokin merkkijono, jonk N hyväksyy. Määritelmän mukn on olemss m n, jono (y,...,y m ) Σ m ε j jono (s,...,s m ) ˆQ m+, missä v = y...,y m s = ˆq s i+ ˆδ(s i,y i+ ) kun i =,...,m j s m ˆF. Kosk utomtiss N ei ole siirtymiä lkutiln ˆq eikä muit ε-siirtymiä kuin lkutilst lähtevät, voidn päätellä m = n +, y = ε j y i+ = v i kun i =,...,n. Määritellään r i = s n+ i kun i =,...,n. Kosk s n+ ˆF = { q }, pätee r = q. 5

Kosk s ˆδ(s,y ), pätee r n = s ˆδ(s,y ) = ˆδ(ˆq,ε) = F. Kosk s i+ ˆδ(s i,y i+ ), pätee s i = δ(s i+,y i+ ) eli r n+ i = δ(r n i,v i ) kikill i =,...,n. Toisin snoen r j+ = δ(r j,v n j ), kun j =,...,n. Siis tiljono (r,...,r n ) osoitt, että M hyväksyy merkkijonon w = v n v n...v, joten w. Kosk voidn kirjoitt v = w R, missä w, pätee v R. Olemme osoittneet, että N hyväksyy merkkijonon v, jos j vin jos v R. 4. () Väite: Jos kieli on säännöllinen, niin myös PREFIX() on. Todistus: Olkoon säännöllinen kieli j M = (Q,Σ,δ,q,F) sen tunnistv DF. Olkoon F niiden tilojen joukko, joist joht siirtymäketju johonkin hyväksyvään tiln: F = { q Q jollkin z Σ pätee δ (q,z) F }, missä δ on luentojen sivuill 3 3 määritelty yleistetty siirtymäfunktio. Muodostetn utomtti M = (Q,Σ,δ,q,F ). ino ero lkuperäiseen utomttiin M on siis hyväksyvien tilojen joukon ljentuminen. Selvästi M tunnist kielen PREFIX(). Edellä esitetty on riittävä vstus tehtävään. Jos hlu perustell trkemmin, miksi L(M ) = PREFIX(), sen voi tehdä esim. seurvsti: Olkoon w PREFIX(). Siis on olemss selliset x j z Σ, että x = wz. Merkitään q = δ (q,w). Kosk x, niin δ (q,x) F. Toislt δ (q,x) = δ (δ (q,w),z) = δ (q,z). Siis δ (q,z) F, joten q F, j M hyväksyy merkkijonon w. Olkoon toislt w L(M ). Merkitään q = δ (q,w). Kosk q F, on olemss z, joll δ (q,z) F. Tällöin δ (q,wz) = δ (q,z) F, joten wz j siis w PREFIX(). () Väite: Jos kieli on säännöllinen, niin myös SUFFIX() on. Todistus: Olkoon w = w...w n mielivltinen merkkijono. Todetn ensin, että w SUFFIX() on olemss merkit z,...,z k Σ joill z...z k w...w n on olemss merkit z,...,z k Σ joill w n...w z k...z R w R PREFIX( R ). Siis SUFFIX() = (PREFIX( R )) R. Olkoon nyt säännöllinen. Tehtävän 3 nojll R on säännöllinen. Tästä seur edelleen kohdn () nojll, että PREFIX( R ) on säännöllinen. Soveltmll uudestn tehtävää 3 nähdään, että (PREFIX( R )) R on säännöllinen. Edellä todetun mukisesti (PREFIX( R )) R on sm kieli kuin SUFFIX(). 6