Test GR: Różnice pomiędzy wersjami

Z Studia Informatyczne
Przejdź do nawigacjiPrzejdź do wyszukiwania
Rogoda (dyskusja | edycje)
Nie podano opisu zmian
Rogoda (dyskusja | edycje)
Nie podano opisu zmian
Linia 6: Linia 6:


------------------------------
------------------------------
 
<quiz>
{theor}{TWIERDZENIE}[section]
{rem}{UWAGA}[section]
{corol}{WNIOSEK}[section]
{fact}{FAKT}[section]
{ex}{PRZYKŁAD}[section]
{cw}{PYTANIE}[section]
{defin}{DEFINICJA}[section]
{lem}{LEMAT}[section]
 
{prf}{DOWÓD}
{sol}{ROZWIĄZANIE}
{hint}{WSKAZÓWKA}
 
{Języki kontekstowe i maszyna Turinga - Test}
 
{Test wielokrotnego wyboru}
 
{{cwiczenie|Czytanie słowa przez automaty||
 
<br>
Wskaż zdania prawdziwe:
Wskaż zdania prawdziwe:
   
   
; a.
; a.
:  Automat liniowo ograniczony może dopisywać literę na
<wrongoption>Automat liniowo ograniczony może dopisywać literę na
początku lub na końcu czytanego słowa.
początku lub na końcu czytanego słowa.</wrongoption>
 
; b.
; b.
:  Maszyna Turinga może zmieniać długość czytanego słowa.
<rightoption>Maszyna Turinga może zmieniać długość czytanego słowa.</rightoption>


; c.
; c.
:  Automat ze stosem może w jednym przejściu dowolną literę
<wrongoption>Automat ze stosem może w jednym przejściu dowolną literę słowa zapisanego na stosie zastąpić dowolnym słowem nad alfabetem stosu.</wrongoption>
słowa zapisanego na stosie zastąpić dowolnym słowem nad alfabetem
stosu.


; d.
; d.
:  Automat ze stosem i automat liniowo ograniczony mogą
<rightoption>Automat ze stosem i automat liniowo ograniczony mogą
zmieniać stan bez czytania litery.
zmieniać stan bez czytania litery.</rightoption>


; e.
; e.
:  Automat liniowo ograniczony może w czytanym słowie
<wrongoption>Automat liniowo ograniczony może w czytanym słowie
zmieniać dowolną literę z alfabetu taśmy
zmieniać dowolną literę z alfabetu taśmy</wrongoption>
   
   
}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
Linia 55: Linia 32:
</div></div>
</div></div>


{{cwiczenie|Gramatyki i automaty||


<br>
 
<quiz>
Wskaż zdania prawdziwe:
Wskaż zdania prawdziwe:
   
   
; a.
; a.
:  Każda gramatyka bezkontekstowa jest kontekstowa.
<wrongoption>Każda gramatyka bezkontekstowa jest kontekstowa.</wrongoption>


; b.
; b.
:  Język <math>\displaystyle L</math> jest akceptowany przez deterministyczny automat
<wrongoption>Język <math>\displaystyle L</math> jest akceptowany przez deterministyczny automat ze stosem wtw gdy jest akceptowany przez niedeterministyczny automat ze stosem.</wrongoption>
ze stosem wtw gdy jest akceptowany przez niedeterministyczny automat
ze stosem.


; c.
; c.
:  Każda gramatyka regularna jest bezkontekstowa.
<rightoption>Każda gramatyka regularna jest bezkontekstowa.</rightoption>


; d.
; d.
:  Każdy język bezkontekstowy jest kontekstowy.
<rightoption>Każdy język bezkontekstowy jest kontekstowy.</rightoption>


; e.
; e.
:  Język <math>\displaystyle L</math> jest akceptowany przez deterministyczny automat
<rightoption>Język <math>\displaystyle L</math> jest akceptowany przez deterministyczny automat skończenie stanowy wtw gdy jest akceptowany przez niedeterministyczny automat skończenie stanowy.</rightoption>
skończenie stanowy wtw gdy jest akceptowany przez
niedeterministyczny automat skończenie stanowy.
   
   
}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
Linia 85: Linia 58:
</div></div>
</div></div>


{{cwiczenie|Rodziny <math>\displaystyle \mathcal{L}_0</math> i <math>\displaystyle \mathcal{L}_1</math>||


<br>
 
<quiz>
Rodziny <math>\displaystyle \mathcal{L}_0</math> i <math>\displaystyle \mathcal{L}_1</math> mają następujące
Rodziny <math>\displaystyle \mathcal{L}_0</math> i <math>\displaystyle \mathcal{L}_1</math> mają następujące
własności:
własności:
   
   
; a.
; a.
:  są zamknięte na sumę
<rightoption>są zamknięte na sumę</rightoption>


; b.
; b.
:  są zamknięte na uzupełnienie
<wrongoption>są zamknięte na uzupełnienie</wrongoption>


; c.
; c.
: są zamknięte na katenację
: <rightoption>są zamknięte na katenację</rightoption>


; d.
; d.
:  są zamknięte na iloczyn mnogościowy
<rightoption>są zamknięte na iloczyn mnogościowy</rightoption>


; e.
; e.
:  są równe
<wrongoption>są równe</wrongoption>
   
   
}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
Linia 112: Linia 85:
</div></div>
</div></div>


{{cwiczenie|Gramatyki rozszerzające||


<br>
 
<quiz>
Wskaż zdania prawdziwe:
Wskaż zdania prawdziwe:
   
   
; a.
; a.
:  każda gramatyka kontekstowa jest rozszerzająca
<rightoption>każda gramatyka kontekstowa jest rozszerzająca</rightoption>


; b.
; b.
:  każda gramatyka bezkontekstowa jest rozszerzająca
<wrongoption>każda gramatyka bezkontekstowa jest rozszerzająca</wrongoption>


; c.
; c.
:  każda gramatyka regularna jest rozszerzająca
<wrongoption>każda gramatyka regularna jest rozszerzająca</wrongoption>


; d.
; d.
:  dla każdej gramatyki rozszerzającej istnieje równoważna jej
<rightoption>dla każdej gramatyki rozszerzającej istnieje równoważna jej gramatyka kontekstowa</rightoption>
gramatyka kontekstowa


; e.
; e.
:  dla każdej gramatyki bezkontekstowej istnieje równoważna
<rightoption>dla każdej gramatyki bezkontekstowej istnieje równoważna jej gramatyka rozszerzająca</rightoption>
jej gramatyka rozszerzająca
   
   
}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
Linia 140: Linia 111:
</div></div>
</div></div>


{{cwiczenie|Gramatyki kontekstowe||


<br>
 
<quiz>
Wskaż zdania prawdziwe:
Wskaż zdania prawdziwe:
   
   
; a.
; a.
:  Istnieje gramatyka rozszerzająca, dla której nie istnieje
<wrongoption>Istnieje gramatyka rozszerzająca, dla której nie istnieje równoważna jej gramatyka kontekstowa.</wrongoption>
równoważna jej gramatyka kontekstowa.


; b.
; b.
:  Dla dowolnej gramatyki kontekstowej z markerem końca
<rightoption>Dla dowolnej gramatyki kontekstowej z markerem końca
istnieje równoważna jej gramatyka kontekstowa.
istnieje równoważna jej gramatyka kontekstowa.</rightoption>


; c.
; c.
:  Dla dowolnego języka kontekstowego <math>\displaystyle L</math> istnieje automat
<rightoption>Dla dowolnego języka kontekstowego <math>\displaystyle L</math> istnieje automat liniowo ograniczony <math>\displaystyle \mathcal{A}_{LO}</math> taki, że <math>\displaystyle L=L(\mathcal{A}_{LO})</math>.</rightoption>
liniowo ograniczony <math>\displaystyle \mathcal{A}_{LO}</math> taki, że
<math>\displaystyle L=L(\mathcal{A}_{LO})</math>.


; d.
; d.
:  Iloczyn mnogościowy dwóch języków kontekstowych jest
<wrongoption>Iloczyn mnogościowy dwóch języków kontekstowych jest
językiem bezkontekstowym.
językiem bezkontekstowym.</wrongoption>


; e.
; e.
:  Dla dowolnego języka <math>\displaystyle L</math> rozpoznawanego przez automat
<rightoption>Dla dowolnego języka <math>\displaystyle L</math> rozpoznawanego przez automat liniowo ograniczony istnieje gramatyka <math>\displaystyle G</math> taka, że <math>\displaystyle L=L(G)</math>.</rightoption>
liniowo ograniczony istnieje gramatyka <math>\displaystyle G</math> taka, że <math>\displaystyle L=L(G)</math>.
   
   
}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
Linia 172: Linia 139:
</div></div>
</div></div>


{{cwiczenie|Domknięcie na iloczyn mnogościowy||


<br>
 
<quiz>
Wskaż klasy języków domknięte ze względu na iloczyn mnogościowy:
Wskaż klasy języków domknięte ze względu na iloczyn mnogościowy:
   
   
; a.
; a.
:  <math>\displaystyle \mathcal{L}_0</math>
<rightoption><math>\displaystyle \mathcal{L}_0</math></rightoption>


; b.
; b.
:  <math>\displaystyle \mathcal{L}_3</math>
<rightoption><math>\displaystyle \mathcal{L}_3</math></rightoption>


; c.
; c.
:  <math>\displaystyle \mathcal{L}_2</math>
<wrongoption><math>\displaystyle \mathcal{L}_2</math></wrongoption>


; d.
; d.
:  <math>\displaystyle \mathcal{L}_1</math>
<rightoption><math>\displaystyle \mathcal{L}_1</math></rightoption>


; e.
; e.
:  rodzina języków akceptowanych przez automaty skończenie stanowe
<rightoption>rodzina języków akceptowanych przez automaty skończenie stanowe</rightoption>


}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
Linia 198: Linia 165:
</div></div>
</div></div>


{{cwiczenie|Domknięcie klasy <math>\displaystyle \mathcal{L}_0</math>||


<br>
 
<quiz>
Klasa <math>\displaystyle \mathcal{L}_0</math> nie jest zamknięta ze względu na:
Klasa <math>\displaystyle \mathcal{L}_0</math> nie jest zamknięta ze względu na:
   
   
; a.
; a.
:  sumę
<wrongoption>sumę</wrongoption>


; b.
; b.
:  uzupełnienie
<rightoption>uzupełnienie</rightoption>


; c.
; c.
:  katenację
<wrongoption>katenację</wrongoption>


; d.
; d.
:  gwiazdkę Kleene'ego
<wrongoption>gwiazdkę Kleene'ego</wrongoption>


; e.
; e.
:  przecięcie
<wrongoption>przecięcie</wrongoption>


}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
Linia 224: Linia 191:
</div></div>
</div></div>


{{cwiczenie|Własności pewnego języka||


<br>
 
<quiz>
Rozważmy język:
Rozważmy język:
<center><math>\displaystyle  
<center><math>\displaystyle  
Linia 235: Linia 202:
   
   
; a.
; a.
:  problem, czy dane <math>\displaystyle w\in A^*</math> spełnia <math>\displaystyle w\in L</math> jest nierozstrzygalny
<wrongoption>problem, czy dane <math>\displaystyle w\in A^*</math> spełnia <math>\displaystyle w\in L</math> jest nierozstrzygalny</wrongoption>


; b.
; b.
:  <math>\displaystyle L\in \textbf{PSPACE}</math>
<rightoption><math>\displaystyle L\in \textbf{PSPACE}</math></rightoption>


; c.
; c.
:  <math>\displaystyle L\in \textbf{NP}</math>
<rightoption><math>\displaystyle L\in \textbf{NP}</math></rightoption>


; d.
; d.
:  maszyna Turinga rozpoznająca język <math>\displaystyle L</math> musi być niedeterministyczna lub posiadać <math>\displaystyle 5</math> taśm
<wrongoption>maszyna Turinga rozpoznająca język <math>\displaystyle L</math> musi być niedeterministyczna lub posiadać <math>\displaystyle 5</math> taśm</wrongoption>


; e.
; e.
:  <math>\displaystyle L\in \textbf{P}</math>
<rightoption><math>\displaystyle L\in \textbf{P}</math></rightoption>
   
   
}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
Linia 255: Linia 222:
</div></div>
</div></div>


{{cwiczenie|Gramatyki typu ''' (0) '''||


<br>
 
<quiz>
Gramatyki typu '''(0)''' generują klasę języków:
Gramatyki typu '''(0)''' generują klasę języków:
   
   
; a.
; a.
:  rekurencyjnych, ale tylko przy założeniu tezy Churcha
<wrongoption>rekurencyjnych, ale tylko przy założeniu tezy Churcha</wrongoption>


; b.
; b.
:  zawierającą klasę języków rekurencyjnie przeliczalnych, a przy dodatkowym założeniu tezy Churcha, także klasę języków
<wrongoption>zawierającą klasę języków rekurencyjnie przeliczalnych, a przy dodatkowym założeniu tezy Churcha, także klasę języków rekurencyjnych</wrongoption>
rekurencyjnych


; c.
; c.
:  identyczną z klasą języków rozpoznawalnych przez automat liniowo ograniczony
<wrongoption>identyczną z klasą języków rozpoznawalnych przez automat liniowo ograniczony</wrongoption>


; d.
; d.
:  przy założeniu tezy Churcha, identyczną z klasą języków rozpoznawanych przez deterministyczną maszynę Turinga
<rightoption>przy założeniu tezy Churcha, identyczną z klasą języków rozpoznawanych przez deterministyczną maszynę Turinga</rightoption>


; e.
; e.
:  zawierającą wszystkie języki które są rozpoznawane przez deterministyczną maszynę Turinga, ale istotnie
<wrongoption>zawierającą wszystkie języki które są rozpoznawane przez deterministyczną maszynę Turinga, ale istotnie
węższą niż klasa języków rozpoznawalnych przez niedeterministyczne maszyny Turinga.
węższą niż klasa języków rozpoznawalnych przez niedeterministyczne maszyny Turinga.</wrongoption>
   
   
}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
Linia 283: Linia 249:
</div></div>
</div></div>


{{cwiczenie|Złożoności dla języków||


<br>
 
<quiz>
Załóżmy, że <math>\displaystyle L_1 \propto L_2</math> oraz dodatkowo <math>\displaystyle L_1 \in
Załóżmy, że <math>\displaystyle L_1 \propto L_2</math> oraz dodatkowo <math>\displaystyle L_1 \in
\textbf{NP}</math>. W tej sytuacji:
\textbf{NP}</math>. W tej sytuacji:


; a.
; a.
:  wprost z definicji transformacji <math>\displaystyle \propto</math> wynika, że <math>\displaystyle L_2 \in  </math> '''NP'''  
<wrongoption>wprost z definicji transformacji <math>\displaystyle \propto</math> wynika, że <math>\displaystyle L_2 \in  </math> '''NP''' </wrongoption>


; b.
; b.
:  <math>\displaystyle L_1 \in  </math> '''PSPACE'''  
<rightoption><math>\displaystyle L_1 \in  </math> '''PSPACE''' </rightoption>


; c.
; c.
:  jeśli dodatkowo <math>\displaystyle L_1 \not\in \textbf{P}</math> to <math>\displaystyle L_2 \not\in \textbf{P}</math>
<rightoption>jeśli dodatkowo <math>\displaystyle L_1 \not\in \textbf{P}</math> to <math>\displaystyle L_2 \not\in \textbf{P}</math></rightoption>


; d.
; d.
:  jeśli język <math>\displaystyle L_1</math> jest <math>\displaystyle \textbf{P}</math>-zupełny, to <math>\displaystyle L_2</math> jest <math>\displaystyle \textbf{P}</math>-trudny
<rightoption>jeśli język <math>\displaystyle L_1</math> jest <math>\displaystyle \textbf{P}</math>-zupełny, to <math>\displaystyle L_2</math> jest <math>\displaystyle \textbf{P}</math>-trudny</rightoption>


; e.
; e.
:  wykluczony jest warunek <math>\displaystyle L_2 \in \textbf{PSPACE}</math>
<wrongoption>wykluczony jest warunek <math>\displaystyle L_2 \in \textbf{PSPACE}</math></wrongoption>


}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
Linia 310: Linia 276:
</div></div>
</div></div>


{{cwiczenie|Problemy nierozstrzygalne dla języków i gramatyk||


<br>
 
<quiz>
Które z poniżej wymienionych problemów są nierozstrzygalne:
Które z poniżej wymienionych problemów są nierozstrzygalne:
   
   
; a.
; a.
:  problem niejednoznaczności dla gramatyk bezkontekstowych
<rightoption>problem niejednoznaczności dla gramatyk bezkontekstowych</rightoption>


; b.
; b.
:  problem, czy <math>\displaystyle L_1\cap L_2\neq \emptyset</math> dla języków regularnych
<wrongoption>problem, czy <math>\displaystyle L_1\cap L_2\neq \emptyset</math> dla języków regularnych</wrongoption>


; c.
; c.
:  problem, czy dana gramatyka typu '''(0)''' generuje język pusty
<rightoption>problem, czy dana gramatyka typu '''(0)''' generuje język pusty</rightoption>


; d.
; d.
:  problem Posta nad alfabetem <math>\displaystyle A=\{1,2,\dots,n\}</math> gdzie <math>\displaystyle n\geq 1</math>.
<wrongoption>problem Posta nad alfabetem <math>\displaystyle A=\{1,2,\dots,n\}</math> gdzie <math>\displaystyle n\geq 1</math>.</wrongoption>


; e.
; e.
:  problem, czy <math>\displaystyle L_1 \subset L_2</math> dla języków zadanych przez gramatyki kontekstowe
<rightoption>problem, czy <math>\displaystyle L_1 \subset L_2</math> dla języków zadanych przez gramatyki kontekstowe</rightoption>
   
   
}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
Linia 336: Linia 302:
</div></div>
</div></div>


{{cwiczenie|Równoważne maszyny Turinga||


<br>
 
<quiz>
Które z poniższych maszyn są równoważne maszynie Turinga?
Które z poniższych maszyn są równoważne maszynie Turinga?
   
   
; a.
; a.
:  maszyna Turinga z wieloma taśmami
<rightoption>maszyna Turinga z wieloma taśmami</rightoption>


; b.
; b.
:  maszyna Turinga z wieloma głowicami
<rightoption>maszyna Turinga z wieloma głowicami</rightoption>


; c.
; c.
:  maszyna Turinga z taśmą jednostronnie nieskończoną
<rightoption>maszyna Turinga z taśmą jednostronnie nieskończoną</rightoption>


; d.
; d.
:  maszyna Turinga z wieloma taśmami, z których każda jest
<wrongoption>maszyna Turinga z wieloma taśmami, z których każda jest obustronnie ograniczona</wrongoption>
obustronnie ograniczona


; e.
; e.
:  maszyna Turinga niedeterministyczna
<rightoption>maszyna Turinga niedeterministyczna</rightoption>
   
   
}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
Linia 363: Linia 328:
</div></div>
</div></div>


{{cwiczenie|Algorytmy a maszyna Turinga||


<br>
 
<quiz>
Stwierdzenie mówiące, iż każda efektywna procedura (algorytm) da się
Stwierdzenie mówiące, iż każda efektywna procedura (algorytm) da się
opisać przez pewną maszynę Turinga, znane jest jako:
opisać przez pewną maszynę Turinga, znane jest jako:
   
   
; a.
; a.
:  twierdzenie Kleene'ego
<wrongoption>twierdzenie Kleene'ego</wrongoption>


; b.
; b.
:  twierdzenie Nerode'a
<wrongoption>twierdzenie Nerode'a</wrongoption>


; c.
; c.
:  teza Churcha
<rightoption>teza Churcha</rightoption>


; d.
; d.
:  twierdzenie Savitcha
<wrongoption>twierdzenie Savitcha</wrongoption>


; e.
; e.
:  problem '''P'''<nowiki> =</nowiki>  '''NP'''
<wrongoption>problem '''P'''<nowiki> =</nowiki>  '''NP'''</wrongoption>
   
   
}}
</quiz>


<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   
<div class="mw-collapsible mw-made=collapsible mw-collapsed"><span class="mw-collapsible-toogle mw-collapsible-toogle-default style="font-variant:small-caps">Rozwiązanie </span><div class="mw-collapsible-content" style="display:none">   

Wersja z 11:30, 21 wrz 2006




Wskaż zdania prawdziwe:

a.

Automat liniowo ograniczony może dopisywać literę na

początku lub na końcu czytanego słowa.

b.

Maszyna Turinga może zmieniać długość czytanego słowa.

c.

Automat ze stosem może w jednym przejściu dowolną literę słowa zapisanego na stosie zastąpić dowolnym słowem nad alfabetem stosu.

d.

Automat ze stosem i automat liniowo ograniczony mogą

zmieniać stan bez czytania litery.

e.

Automat liniowo ograniczony może w czytanym słowie

zmieniać dowolną literę z alfabetu taśmy

Rozwiązanie


Wskaż zdania prawdziwe:

a.

Każda gramatyka bezkontekstowa jest kontekstowa.

b.

Język L jest akceptowany przez deterministyczny automat ze stosem wtw gdy jest akceptowany przez niedeterministyczny automat ze stosem.

c.

Każda gramatyka regularna jest bezkontekstowa.

d.

Każdy język bezkontekstowy jest kontekstowy.

e.

Język L jest akceptowany przez deterministyczny automat skończenie stanowy wtw gdy jest akceptowany przez niedeterministyczny automat skończenie stanowy.

Rozwiązanie


Rodziny 0 i 1 mają następujące własności:

a.

są zamknięte na sumę

b.

są zamknięte na uzupełnienie

c.

są zamknięte na katenację

d.

są zamknięte na iloczyn mnogościowy

e.

są równe

Rozwiązanie


Wskaż zdania prawdziwe:

a.

każda gramatyka kontekstowa jest rozszerzająca

b.

każda gramatyka bezkontekstowa jest rozszerzająca

c.

każda gramatyka regularna jest rozszerzająca

d.

dla każdej gramatyki rozszerzającej istnieje równoważna jej gramatyka kontekstowa

e.

dla każdej gramatyki bezkontekstowej istnieje równoważna jej gramatyka rozszerzająca

Rozwiązanie


Wskaż zdania prawdziwe:

a.

Istnieje gramatyka rozszerzająca, dla której nie istnieje równoważna jej gramatyka kontekstowa.

b.

Dla dowolnej gramatyki kontekstowej z markerem końca

istnieje równoważna jej gramatyka kontekstowa.

c.

Dla dowolnego języka kontekstowego L istnieje automat liniowo ograniczony 𝒜LO taki, że L=L(𝒜LO).

d.

Iloczyn mnogościowy dwóch języków kontekstowych jest

językiem bezkontekstowym.

e.

Dla dowolnego języka L rozpoznawanego przez automat liniowo ograniczony istnieje gramatyka G taka, że L=L(G).

Rozwiązanie


Wskaż klasy języków domknięte ze względu na iloczyn mnogościowy:

a.

0

b.

3

c.

2

d.

1

e.

rodzina języków akceptowanych przez automaty skończenie stanowe

Rozwiązanie


Klasa 0 nie jest zamknięta ze względu na:

a.

sumę

b.

uzupełnienie

c.

katenację

d.

gwiazdkę Kleene'ego

e.

przecięcie

Rozwiązanie


Rozważmy język:

Parser nie mógł rozpoznać (błąd składni): {\displaystyle \displaystyle L=\{a^n b^n c^n\: n\geq 5\} }

Które z poniższych twierdzeń są prawdziwe:

a.

problem, czy dane wA* spełnia wL jest nierozstrzygalny

b.

LPSPACE

c.

LNP

d.

maszyna Turinga rozpoznająca język L musi być niedeterministyczna lub posiadać 5 taśm

e.

LP

Rozwiązanie


Gramatyki typu (0) generują klasę języków:

a.

rekurencyjnych, ale tylko przy założeniu tezy Churcha

b.

zawierającą klasę języków rekurencyjnie przeliczalnych, a przy dodatkowym założeniu tezy Churcha, także klasę języków rekurencyjnych

c.

identyczną z klasą języków rozpoznawalnych przez automat liniowo ograniczony

d.

przy założeniu tezy Churcha, identyczną z klasą języków rozpoznawanych przez deterministyczną maszynę Turinga

e.

zawierającą wszystkie języki które są rozpoznawane przez deterministyczną maszynę Turinga, ale istotnie

węższą niż klasa języków rozpoznawalnych przez niedeterministyczne maszyny Turinga.

Rozwiązanie


Załóżmy, że L1L2 oraz dodatkowo L1NP. W tej sytuacji:

a.

wprost z definicji transformacji wynika, że L2 NP

b.

L1 PSPACE

c.

jeśli dodatkowo L1∉P to L2∉P

d.

jeśli język L1 jest P-zupełny, to L2 jest P-trudny

e.

wykluczony jest warunek L2PSPACE

Rozwiązanie


Które z poniżej wymienionych problemów są nierozstrzygalne:

a.

problem niejednoznaczności dla gramatyk bezkontekstowych

b.

problem, czy L1L2 dla języków regularnych

c.

problem, czy dana gramatyka typu (0) generuje język pusty

d.

problem Posta nad alfabetem A={1,2,,n} gdzie n1.

e.

problem, czy L1L2 dla języków zadanych przez gramatyki kontekstowe

Rozwiązanie


Które z poniższych maszyn są równoważne maszynie Turinga?

a.

maszyna Turinga z wieloma taśmami

b.

maszyna Turinga z wieloma głowicami

c.

maszyna Turinga z taśmą jednostronnie nieskończoną

d.

maszyna Turinga z wieloma taśmami, z których każda jest obustronnie ograniczona

e.

maszyna Turinga niedeterministyczna

Rozwiązanie


Stwierdzenie mówiące, iż każda efektywna procedura (algorytm) da się opisać przez pewną maszynę Turinga, znane jest jako:

a.

twierdzenie Kleene'ego

b.

twierdzenie Nerode'a

c.

teza Churcha

d.

twierdzenie Savitcha

e.

problem P = NP

Rozwiązanie





111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 {theor}{TWIERDZENIE}[section] {rem}{UWAGA}[section] {corol}{WNIOSEK}[section] {fact}{FAKT}[section] {ex}{PRZYKŁAD}[section] {cw}{PYTANIE}[section] {defin}{DEFINICJA}[section] {lem}{LEMAT}[section]

{prf}{DOWÓD} {sol}{ROZWIĄZANIE} {hint}{WSKAZÓWKA}

{Języki i gramatyki bezkontekstowe - Test}

{Test wielokrotnego wyboru}

Ćwiczenie Języki bezkontekstowe nie będące regularnymi


Wskaż języki bezkontekstowe, które nie są regularne:

a.
Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle L_1=\{a^kb^l: k, l \in \mathds{N}\}}
b.
Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle L_2=\{a^kb^k: k \in \mathds{N}\}}
c.
Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle L_3=\{a^kcb^l: k, l \in \mathds{N}\}}
d.
Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle L_4=\{a^kcb^k: k \in \mathds{N}\}}
e.
L5={w{a,b}*:w=w}
Rozwiązanie

Ćwiczenie Języki Dycka i Łukasiewicza


Wskaż zdania prawdziwe:

a.
Istnieje gramatyka reularna generująca język Dycka.
b.
Język Dycka jest bezkontekstowy i nie jest regularny.
c.
Istnieje automat skończenie stanowy rozpoznający język

Łukasiewicza.

d.
Język Łukasiewicza da się opisać wyrażeniem regularnym.
e.
Istnieje gramatyka bezkontekstowa bez symboli

bezużytecznych generująca język Dycka.

Rozwiązanie

Ćwiczenie Lemat o pompowaniu


Wskaż języki, które nie są bezkontekstowe:

a.
Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle L_1=\{a^kb^l: k, l \in \mathds{N}\}}
b.
L2={akbncm:k<n<m}
c.
Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle L_3=\{a^nb^n: n \in \mathds{N}\}}
d.
Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle L_4=\{ca^nb^n: n \in \mathds{N}\}}
e.
L5={wwa|w|:w{a,b}*}
Rozwiązanie

Ćwiczenie Przynależnośc słowa do języka bezkontekstowego


Dana niech będzie gramatyka (v0 jest symbolem początkowym):

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\aligned”): {\displaystyle \displaystyle \aligned v_0 &\rightarrow v_0v_1\ |\ v_3v_1 \\ v_1 &\rightarrow v_1v_2\ |\ v_2v_3 \\ v_2 &\rightarrow v_4v_1\ |\ v_3v_3\ |\ a \\ v_3 &\rightarrow v_1v_2\ |\ v_4v_2\ |\ b \\ v_4 &\rightarrow v_3v_4\ |\ v_0v_1\ |\ c. \endaligned}

Wskaż, które z poniższych słów należą do języka generowanego tą gramatyką:

a.
cab2abab
b.
1
c.
b7
d.
bca
e.
bcabb
Rozwiązanie

Ćwiczenie Gramatyki niejednoznaczne


Wskaż gramatyki G=(V,A,v0,P) niejednoznaczne:

a.
V={v0,v1,v2,v3}, A={a,b}, P={v0v2v1 | v3, v1av1 | a, v2v2b | b, v3bv3a | ba}
b.
V={v0,v1,v2,v3}, A={a,b}, P={v0v3v1, v1av1b | b, Parser nie mógł rozpoznać (błąd składni): {\displaystyle \displaystyle v_2 \rightarrow bv_2a\ |\ b} , v3bv2c}
c.
V={v0,v1},A={a,b}, Parser nie mógł rozpoznać (błąd składni): {\displaystyle \displaystyle P=\{v_0 \rightarrow v_0v_1\ |\ b} , v1av1b | b}
d.
V={v0,...,v5}, A={a}, P={v0av1 | av3, v1av2, Parser nie mógł rozpoznać (błąd składni): {\displaystyle \displaystyle v_2 \rightarrow av_1\ |\ 1} , v3av4, v4av5, v5av3 | 1}
e.
V={v0,v1,v2,v3}, A={a,b}, P={v0v2v1, v1av1 | a, Parser nie mógł rozpoznać (błąd składni): {\displaystyle \displaystyle v_2 \rightarrow v_2b\ |\ b\ |\ v_3} , v3bv3a | ba | b}
Rozwiązanie

Ćwiczenie Gramatyka bezkontekstowa


Gramatyka G=(VN,VT,v0,P), gdzie VN={v0,...,v5}, VT={a,b}, P={v0av1 | av3, v1av2, v2av1 | 1, v3av4, v4av5, v5av3 | 1}:

a.
generuje język (aa)+(aaa)+
b.
generuje język (aa+aaa)*
c.
jest równoważna gramatyce G=(VN,VT,v0,P), gdzie
VN={v0,...,v6}, P={v0av1, v1av2, v2av3 | 1, v3av4 | 1, v4av5 | 1, v5av6,

v6av1 | 1

d.
jest jednoznaczna
e.
generuje język L(𝒜), gdzie 𝒜=(S,A,s0,f,F) jest automatem skończenie stanowym takim, że S={s0,...,s4}, A={a}, F={s2,s3,s4},

f(s0,a)=f(s4,a)=s1, f(s1,a)=s2, f(s2,a)=s3, f(s3,a)=s4.

Rozwiązanie

Ćwiczenie Jednoznaczność języków


Wskaż zdania prawdziwe:

a.
każda gramatyka regularna jest jednoznaczna
b.
każdy język jednoznaczny jest deterministyczny
c.
każdy język regularny jest jednoznaczny
d.
każdy język deterministyczny jest jednoznaczny
e.
język jest jednoznaczny wtw gdy jest deterministyczny
Rozwiązanie

Ćwiczenie Postać normalna Greibach i Chomsky'ego


Wskaż zdania prawdziwe:

a.
Każda gramatyka w postaci normalnej Chomsky'ego jest

bezkontekstowa.

b.
Jeśli gramatyka bezkontekstowa G ma n produkcji, to

równoważna jej gramatyka G w postaci normalnej Greibach ma co najwyżej 2n produkcji.

c.
Każdą gramatykę bezkontekstową można przekształcić do postaci normalnej

Greibach.

d.
Żadna gramatyka w postaci normalnej Greibach nie jest

regularna.

e.
Każda gramatyka w postaci normalnej Chomsky'ego jest

właściwa.

Rozwiązanie

Ćwiczenie Automat ze stosem


Wskaż zdania prawdziwe:

a.
Każdy automat ze stosem akceptujący przez pusty stos

posiada równoważny automat ze stosem akceptujący przez stany końcowe.

b.
Każdy język bezkontekstowy jest akceptowany przez pusty

stos przez jednostanowy automat ze stosem.

c.
Każdy automat ze stosem, w którym wielkość stosu jest

ograniczona przez pewną stałą, jest równoważny pewnemu automatowi skończenie stanowemu.

d.
Każdy automat ze stosem posiada równoważny

deterministyczny automat ze stosem.

e.
Każdy automat ze stosem akceptujący przez stany końcowe

posiada równoważny automat ze stosem akceptujący przez pusty stos.

Rozwiązanie

Ćwiczenie Zamkniętość rodziny języków bezkontekstowych


Rodzina języków bezkontekstowych jest zamknięta ze względu na:

a.
homomorfizm
b.
iloczyn mnogościowy
c.
uzupełnienie
d.
gwiazdkę Kleene'ego
e.
katenację
Rozwiązanie

Ćwiczenie Języki generowane gramatykami bezkontekstowymi


Dane są dwie gramatyki: dla i=1,2Gi=({v0,v1,v2},{a,b,c},v0,Pi), gdzie
P1={v0v1v2, v1av1b, v11, v2cv2, v21},
P2={v0v1v2, v1av1, v11, v2bv2c, v21}.
Wówczas:

a.
L(G1)L(G2)∉2
b.
L(G1)L(G2) jest językiem skończonym
c.
L(G1)=L(G2)
d.
L(G1)L(G2)
e.
L(G1)L(G2)2
Rozwiązanie

Ćwiczenie Problemy rozstrzygalne dla języków bezkontekstowych


Niech L będzie językiem bezkontekstowym. Wskaż problemy rozstrzygalne:

a.
wL
b.
L=
c.
nieskończoność L
d.
równoważność dwóch gramatyk bezkontekstowych
e.
jednoznaczność gramatyki bezkontekstowej
Rozwiązanie

Ćwiczenie Klasy języków


Niech L2, R3. Wówczas:

a.
LR2
b.
LR2
c.
L2
d.
LR2
e.
LR2
Rozwiązanie

Ćwiczenie Języki deterministyczne


Wskaż języki deterministyczne:

a.
{anbn: n1}{anb3n: n1}
b.
{a2n: n1}{a3n: n1}
c.
{anbn+mcm: m,n1}
d.
{wxw: w{a,b}*, x{a,b}}
e.
Parser nie mógł rozpoznać (błąd składni): {\displaystyle \displaystyle \{a^nb^na^mb^p:\ n,m,p \geq 1\} \cup \{a^nb^ma^pb^p:\ n,m,p \geq 1\}}
Rozwiązanie

Ćwiczenie Języki niejednoznaczne


Wskaż języki niejednoznaczne:

a.
{anbncmdm: n,m1}{anbmcmdn: n,m1}
b.
Parser nie mógł rozpoznać (błąd składni): {\displaystyle \displaystyle \{a^nb^mc^nd^p:\ n,m,p \geq 1\} \cup \{a^nb^mc^pd^m:\ n,m,p \geq 1\}}
c.
Parser nie mógł rozpoznać (błąd składni): {\displaystyle \displaystyle \{a^nb^na^mb^p:\ n,m,p \geq 1\} \cup \{a^nb^ma^pb^p:\ n,m,p \geq 1\}}
d.
{anbmcm: n,m1}{anbncm: n,m1}
e.
Parser nie mógł rozpoznać (błąd składni): {\displaystyle \displaystyle \{a^nb^mc^md^p:\ n,m,p \geq 1\} \cup \{a^nb^mc^pd^n:\ n,m,p \geq 1\}}
Rozwiązanie

Ćwiczenie Automat ze stosem -- rozpoznawanie języka


Automat ze stosem 𝒜S=(AS,Q,{a,b,c},z0,q0,P,QF), gdzie AS={z0,z,a,c}, Q={q0,q1,q2,q3}, QF={q2}, P={z0q0az0zq0, zq0azaq0, aq0aa2q0, aq0ba2q1, zq0bzaq1, aq1ba2q1, aq1c1q2, aq2c1q2, zq2ccq3, cq2ccq2, cq3ccq2}:

a.
rozpoznaje język {anbmck: k,n,m>0, k=n+m}
b.
rozpoznaje język {anbmck: k,n,m>0, k>n+m}
c.
rozpoznaje język {anbmck: k,n,m>0, k<n+m}
d.
jest automatem deterministycznym
e.
rozpoznaje język {anbmck: k,n,m>0, k=n+m}
Rozwiązanie

Ćwiczenie Problemy nierozstrzygalne w klasie 2


Niech L,L1,L22. Wskaż problemy nierozstrzygalne w klasie 2:

a.
wL
b.
jednoznaczność L
c.
L1=L2
d.
L=
e.
nieskończoność L
Rozwiązanie

Ćwiczenie Automat ze stosem -- rozpoznawanie języka


Automat ze stosem 𝒜S=(AS,Q,{a,b},z0,q0,P,QF), gdzie AS={z0,a,b}, Q={q0,q1}, QF={q0}, P={z0q0az0aq0, aq0aaaq0, aq0b1q0, z0q0bz0bq1, bq1bbbq1, bq1a1q1, z0q1z0q0}:

a.
rozpoznaje język {w{a,b}*: aw=bw}
b.
rozpoznaje język {w{a,b}*: awbw}
c.
rozpoznaje język {w{a,b}*: awbw}
d.
jest automatem deterministycznym
e.
rozpoznaje język {w{a,b}*: aw=bw}
Rozwiązanie

Ćwiczenie Algorytm CYK


Algorytm Cocke'a-Youngera-Kasamiego:

a.
sprawdza, czy słowo należy do języka bezkontekstowego
b.
działa w czasie O(n2logn)
c.
jest niedeterministyczny
d.
może dostać na wejście dowolną gramatykę bezkontekstową
e.
działa w oparciu o zasadę programowania dynamicznego
Rozwiązanie






8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888 Wskaż, które z poniższych struktur są monoidami:

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle (\mathds{Z}_{mod\ 2}, \cdot)}

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle (\mathds{N}_1, +)} , gdzie Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle \mathds{N}_1=\{1,2,3,...\}}

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle (\mathds{N}_p,+)} , gdzie Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle \mathds{N}_p} jest zbiorem wszystkich liczb pierwszych

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle (\mathds{R}, \cdot)}

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle (\mathds{Z}, +)}


Wskaż stwierdzenia prawdziwe:

abbaaa{aa,bb}*

abbaaa{a,b}*

abbaaa{abb,a}*

abbaaa{ba,ab}*

abbaaa{aa,ab,ba}*


Wskaż, które z poniższych odwzorowań są homomorfizmami:

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle h: (\mathds{R},+) \rightarrow (\mathds{Z},+)} , h(x)=3x

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle h: (\mathds{R},+) \rightarrow (\mathds{R},+)} , h(x)=3x

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle h: (\mathds{R}, \cdot) \rightarrow (\mathds{R}, \cdot)} , h(x)=3x

h:{a,b}*{a,b}*, h(a)=a2, h(b)=ab2

Parser nie mógł rozpoznać (nieznana funkcja „\mathds”): {\displaystyle \displaystyle h: \{a,b\}^* \rightarrow (\mathds{Z},+)} , h(a)=1, h(b)=1


Dany niech będzie system przepisujący RS=({a,b,c},{(a,b),(b,c),(b,a),(cc,b)) oraz niech I={ccb}. Wskaż stwierdzenia prawdziwe:

abcLgen(RS,I)

ccbLgen(RS,I)

bbLgen(RS,I)

aabLgen(RS,I)

aaLgen(RS,I)


Wyrażenie regularne

((aa+bb)*(ab+ba)(aa+bb)*(ab+ba))*(aa+bb)*

reprezentuje język:

{w{a,b}*: aw=2k, bw=2l, k,l>0}

{w{a,b}*: awbw=0(mod2)}

{w{a,b}*: aw=bw=2k,k0}

{w{a,b}*: awbw=1(mod2)}

{w{a,b}*:aw=4k, bw=4l, k,l0}


Niech A={a,b} oraz L=aA*a. Wskaż zdania prawdziwe:

minimalny automat akceptujący L ma 5 stanów

ilość klas równoważności prawej kongruencji syntaktycznej PLr wyznaczonej przez L jest równa 4

A*L=bA*b+b

A*L=bA*+aA*b+a+1

monoid przejśc minimalnego automatu akceptującego L ma 6 elementów


Niech L będzie dowolnym językiem regularnym. Wskaż zdania prawdziwe:

L jest rozpoznawany przez pewien niedeterministyczny automat skończenie stanowy z pustymi przejściami

L jest rozpoznawany przez automat deterministyczny skończenie stanowy

L jest rozpoznawany przez niedeterministyczny automat z pustymi przejściami o jednoelementowym zbiorze stanów początkowych

Nie istnieje automat niedeterministyczny z pustymi przejściami rozpoznający L i taki, że zbiór stanów początkowych jest jednoelementowy

Nie istnieje gramatyka lewoliniowa generująca L


Niech L1, L2 będą językami rozpoznawanymi odpowiednio przez automaty o n1 i n2 stanach. Aby stwierdzić, dla dowolnego słowa w, czy jest ono rozpoznawane przez oba automaty, wystarczy skonstruować odpowiedni automat mający

n1n2 stanów

O(n1+n2) stanów

n1 stanów

n2 stanów

3 stany


Język L składa się ze wszystkich słów nad alfabetem A={a,b} nie zawierających podsłowa a3. Wskaż wyrażenie regularne reprezentujące L:

(b*(1+a+aa)b*)*

(b*(1+a+aa)bb*)*

(b+ab+aab)*+(b+ab+aab)*a+(b+ab+aab)*aa

((1+a+aa)bb*)*(1+a+aa)

b*(a+aa)bb*)*(1+a+aa)


Wskaż warunki równoważne temu, by język L był akceptowany przez automat skończenie stanowy:

Istnieje liczba naturalna N1 taka, że każde słowo wL o długości |w|N można przedstawić jako katenację w=v1uv2, gdzie v1,v2A*, uA+ oraz v1u*v2L.

Istnieje skończony monoid M i homomorfizm ϕ:A*M taki, że ϕ1(ϕ(L))=L.

L jest sumą wybranych klas równoważności pewnej

kongruencji

ρ

na

A*

:

L=wL[w]ρ.

L𝒢(A*).

L jest akceptowany przez deterministyczny automat skończenie stanowy z jednym stanem końcowym.


Automat 𝒜=(S,A,s0,f,F), gdzie S={s0,s1,s2,s3}, A={a,b}, F={s1},

f s0 s1 s2

s3

a s1 s0 s3 s2
b s3 s2 s1 s0

jest automatem minimalnym

rozpoznaje język {w{a,b}*: aw=2k,bw=2l+1, k,l0}

rozpoznaje język {w{a,b}*: aw=2k,bw=2l, k,l0}

rozpoznaje język {w{a,b}*: aw=2k+1,bw=2l, k,l0}

rozpoznaje język {w{a,b}*: aw=2k+1,bw=2l+1, k,l0}


Które z poniższych równości dla wyrażeń regularnych są prawdziwe?

r*r*=r*

(r+s)*=r*+s*

(r*+s*)*=(r*s*)*

r+r=r

(rs)*r=r(sr)*


Wskaż języki regularne:

{w{a,b}*: aw=bw (mod 3)}

{w{a,b}*: aw=bw}

{w{a,b}*: |w|=2n,n>0}

{w{a,b}*: awbw=100}

{an: n=3k lub n=5k, k0}


Dany jest automat 𝒜=(S,A,s0,f,F), gdzie S={s0,s1,s2}, A={a,b}, F={s0,s1},


f s0 s1 s2
a s1 s0 s2
b s0 s2 s2

Wskaż zdania prawdziwe:

L(𝒜)=(a2+b)*(a+1).

Równoważny automat minimalny ma 2 stany.

Jeśli wL(𝒜), to dla każdych v,uA* takich, że w=vbu zachodzi av=2k dla pewnego k0.

a*b*L(𝒜).

Jeśli wL(𝒜), to a2b jest podsłowem słowa w.


Dany niech będzie automat niedeterministyczny 𝒜ND=(Q,A,{q0},f,F), gdzie Q={q0,q1,q2}, A={a,b}, F={q2},


f q0 q1 q2
a {q1} {q0,q2} {q2}
b {q1}

Wskaż zdania prawdziwe:

L(𝒜ND)=a2(a+ba)*.

L(𝒜ND)=a(aa*b)*aa*.

Równoważny automat deterministyczny posiada 3 stany.

L(𝒜ND)=a2(a*b)*aa*.

Równoważny minimalny automat deterministyczny posiada 4 stany.


Twierdzenie orzekające o równości zachodzącej pomiędzy rodziną języków regularnych a rodziną języków rozpoznawanych przez automaty o skończonej liczbie stanów znane jest jako:

twierdzenie Nerode'a

teza Churcha

lemat Ardena

lemat o pompowaniu

twierdzenie Kleene'ego


Wskaż monoid przejść automatu o następującej funkcji przejścia:

f s0 s1 s2 s3
a s1 s0 s3 s2
b s3 s2 s1 s0


({τ𝒜(1),τ𝒜(a),τ𝒜(b),τ𝒜(ab)},)

({τ𝒜(1),τ𝒜(a)},)

({τ𝒜(1),τ𝒜(a),τ𝒜(ab)},)

({τ𝒜(1),τ𝒜(a),τ𝒜(b)},)

({τ𝒜(a),τ𝒜(b),τ𝒜(ab),τ𝒜(ba)},)


Niech L1,L2 będą językami regularnymi. Wskaż problemy rozstrzygalne.

wL1

wL1L2

L1L2=

nieskończoność L1

L1=


Algorytm determinizacji automatu:

jest deterministyczny

działa w czasie wielomianowym

może się zapętlić

działa w czasie eksponencjalnym

kończy działanie błędem, jeśli na wejściu podany został automat deterministyczny


Wskaż zdania prawdziwe:

istnieje algorytm minimalizacji automatu działający w czasie nlogn

żaden algorytm minimalizacji nie może działać szybciej niż w czasie O(n2)

algorytm minimalizacji zawsze zwróci automat o mniejszej liczbie stanów niż automat podany na wejściu

algorytmy minimalizacji są algorytmami niedeterministycznymi

algorytmy minimalizacji nie działają dla automatów jednostanowych