diff --git a/Számítástudomány/Vizsga/szamtudv.tex b/Számítástudomány/Vizsga/szamtudv.tex index 6b62791..18136fd 100644 --- a/Számítástudomány/Vizsga/szamtudv.tex +++ b/Számítástudomány/Vizsga/szamtudv.tex @@ -3,7 +3,7 @@ \documentclass{beamer} -\geometry{paperwidth=160mm,paperheight=120mm} +\geometry{paperwidth=160mm,paperheight=160mm} \usepackage{tikz} \usetikzlibrary{shapes,arrows} @@ -527,6 +527,150 @@ Minden $M = (Q, \Sigma , \delta , q_0, F)$ véges nemdeterminisztikus automatáv \end{block} \begin{block}{Bizonyítás} +Tekintsük az $M' = (Q', \Sigma , {\delta}', Q_0, F')$ véges automatát, ahol\\ +$Q' = p(Q)$ ($P(Q)$ $\rightarrow$ hatványhalmaz)\\ +${\delta}' : p(Q) x \Sigma \rightarrow p(Q)$ (Az állapotok is halmazok!)\\ +${\delta}'(X, a) = \widehat{Y}$, $Y = U_{q \in X} \delta(q, a)$\\ +$Q_0 = \widehat{\{q_0\}}$\\ +$F' = \{X \supseteq Q : X \cap F \neq \emptyset \}$.\\ +Ekkor nyilvánvaló, hogy $L(M') = L(M)$.\\ +Megjegyzés: Elég lenne $p(Q)$ azon elemeivel számolni, amelyek elérhetők $Q_0$-ból. + +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Felismerhető nyelvek szorzata} +$L_1, L_2$ felismerhető $\implies$ $L_1 * L_2$ + +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás} +Legyen: $L_1 = L(M_1), L_2 = L(M_2)$.\\ +Legyen: $M_1 = (Q_1, \Sigma , {\delta}_1, q_1, F_1), M_2 = (Q_2, \Sigma , {\delta}_2, q_2, F_2)$.\\ +Legyen: $Q_1 \cap Q_2 = \emptyset$, $L(M_1) = L_1, L(M_2) = L_2$.\\ +\bigskip +Legyen: ${\delta}(q, a) = $ +$ +\begin{cases} +{\delta}_1(q, a) & q \in Q_1 - F_1\\ +{\delta}_1(q, a) & q \in F_1, a \neq \epsilon \\ +{\delta}_1(q, a) \cup \{q_2\} & q \in F_1, a = \epsilon \\ +{\delta}_1(q, a) & q \in Q_2 \\ +\end{cases} +$\\ +\bigskip +Legyen: $M_1 * M_2 = (Q_1 \cup Q_2, \Sigma , \delta , q_1, F_2)$\\ +\bigskip +Ekkor: \textbf{$L(M_1 * M_2) = L_1 * L_2$}\\ +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Felismerhető nyelvek iterációja} +$L$ felismerhető $\implies$ $L*$ is felismerhető. + +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás} +Legyen: $M = (Q, \Sigma , {\delta}, q_0, F)$.\\ +Legyen: $M* = (Q \cup \{s_0\}, \Sigma , {\delta}_*, s_0, F \cup \{s_0\})$.\\ +\bigskip +Legyen: ${\delta}(q, a) = $ +$ +\begin{cases} +{\delta}(q, a) & q \in Q $ és $q \notin F\\ +{\delta}(q, a) & q \in F$ és $a \neq \epsilon \\ +{\delta}(q, a) \cup \{q0\} & q \in F$ és $a = \epsilon \\ +\{q_0\} & q = s_0$ és $a = \epsilon \\ +\emptyset & q = s_0$ és $a \neq \epsilon \\ +\end{cases} +$\\ +\bigskip +\textbf{Ekkor: $L(M*) = L*$}\\ +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Pumpáló lemma reguláris nyelvre} +Minden $L \subseteq {\Sigma}*$ reguláris nyelvhez létezik olyan $p$ természetes szám, amelyre L minden legalább $p$ hosszúságó $u$ szava felírható $$u = xyz$$\\ +alakban úgy, hogy\\ +\begin{enumerate} +\item $|y| > 0$ +\item $|xy| \leq p$ +\item $xy'z \in L$ minden $i \geq 0$ egészre. +\end{enumerate} + +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás} +Az L reguláris nyelvhez konstruáljuk meg az $M = (Q, {\Sigma}, {\delta}, q_0, F)$ véges automatát úgy, hogy legyen $p = |Q|$.\\ +Ha $u \in L$ és $|u| \geq p \implies$ a $q_0, q_1, ...,q_n (q_i \in Q, i = 0, ..., n)$\\ +számítási sorozatra az $u$ szón teljesüljön, hogy\\ +\begin{enumerate} +\item $n = |u| \geq p$ +\item $q_n \in F$ +\item ${\exists}i, j : 0 \leq i < j \leq p$ és $q_i = q_j$ +\end{enumerate} +\bigskip +Legyen továbbá: +\begin{itemize} +\item $x$ az $u$ szó $i$ hosszú kezdőszelete +\item $y$ az $x$-et követő $j - i$ hosszú rész-szó +\item $z$ az $u n - j$ hosszú zárószelete +\end{itemize} +\bigskip +\textbf{Ekkor az $u = xyz$ felbontásra teljesülnek a lemma állításai.} +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Példa nemreguláris nyelvre} +Az $L = \{0^n1^n : n \geq 0\} \subseteq \{0, 1\}^*$ nyelv nem reguláris. +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás} +Legyen $p$ tetszőleges, ekkor $u = 0^p1^p$.\\ +Tfh $x, y, z$ olyan szavak, amelyekre:\\ +$u = xyz, |xy| \leq p, |y| > 0$.\\ +Ekkor $xy$ csupa 0-ból áll és $y$ tartalmaz legalább egy 0-t. $\implies$\\ +$\implies$ $i \neq 1$ esetén $xy'z \notin L$, mert több 0 lessz benne, mint 1-es! $\implies$\\ +$\implies$ Sosem találunk megfelelő $p$-t $\implies$ \textbf{A nyelv nem reguláris.} +\end{block} + +\end{frame} + + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Derivációs fák} +Egy $X \in (V \cup {\Sigma}_{\epsilon})$-ből induló derivációs fa, amelynek határa az $u \in {\Sigma}^*$ szó, ami akkor és csak akkor létezik, ha $X {\implies}^* u \in {\Sigma}^*$. +\end{block} + +\begin{block}{Tétel: Ekvivalens állítások derivációs fákra} +Legyen $G = (V, {\Sigma}, R, S)$ környezetfüggetlen nyelvtan. Ekkor a következők ekvivalensek az $u \in {\Sigma}^*$ szóra:\\ +\begin{enumerate} +\item $u \in L(G)$ +\item $S {\implies}^*_l u$ +\item Létezik olyan $S$-ből induló derivációs fa, amelynek határa $u$. +\end{enumerate} + +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Reguláris nyelv környezetfüggetlen} +Minden reguláris nyelv környezetfüggetlen. + +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás} + +\end{enumerate} \end{block}