计算理论学习笔记(三)

图灵机(TM)

有穷自动机与图灵机区别:图灵机在带子上能写能读;读写头即能左移也能右移;带子无限长;进入拒绝和接受状态立即停机。

定义

格局 图灵可判定:有限步骤内,可知结果是yes或者no. 图灵可识别:有限步骤内,可知结果是yes.对于no的可能进入死循环. 图灵可补识别:有限步骤内,可知结果是no.对于yes的可能进入死循环. 识别语言$0^{2^n}$的图灵机如图. 每次减半,直到1个0结束。中间出现奇数个0且不为1个,则进入拒绝态。

图灵可判定性

$A_{DFA}$显然可判定,因为DFA对于每个输入的串要不进入接受态,要不进入拒绝态。$E_{DFA}$采用的是标记法,类似于图中遍历。因为正则语言对于交,并,补运算都是封闭的,所以$EQ_{DFA}$可以转成$E_{DFA}$,而$ALL_{DFA}$又能转成$EQ_{DFA}$ CFG的相关的可判定性问题,很大程度上依赖于乔姆斯基范式。$A_{CFG}$使用乔姆斯基范式能有限步内(2n-1步)判断能否识别某串。$A_{\epsilon CFG}$直接借用$A_{CFG}$可判定的结论,来判断是否能派生$\epsilon$串。$E_CFG}$可判定同样采用标记法,不过是逆向标记。 证明思路类似于$E_{CFG}$的证明.

可归约性

定义

证明$A_{TM}$不可判定,使用的是对角化方法。

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