Porównywany wzrost liczby klas składniowych i klas Nerode.

16

Dla języka L ⊆ Σ ^ * zdefiniować składniowej identyczność z L co najmniej zbieżność na Ď ^ * że nasycone L , tj

u ≡ v ⇔ (∀ x, y) [xuy ∈ L ↔ xvy ∈ L].

Teraz zdefiniuj równoważność Nerode jako następującą prawą zgodność:

u ∼ v ⇔ (∀ x) [ux ∈ L ↔ vx ∈ L].

Niech [u] będzie klasą równoważności u w odniesieniu do i 〈u〉 w odniesieniu do . Teraz zdefiniuj i (n) jako liczbę różnych [u] dla u rozmiaru n , i zdefiniuj j (n) w podobny sposób dla .

Teraz pytanie brzmi: jak te dwie funkcje się odnoszą?

Na przykład standardowe twierdzenie (sądzę, Kleene-Schützenberger) mówi, że i (n) jest ograniczone stałą, ilekroć j (n) jest, i wzajemnie.

Pytanie: Czy w tym trendzie jest jakikolwiek inny wynik? Co jeśli jeden z nich jest na przykład wielomianowy?

Michaël Cadilhac
źródło
Z pewnością i (n) jest zawsze górną granicą j (n), więc prawdopodobnie pytasz tylko o implikację w innym kierunku, na przykład: jeśli j (n) jest ograniczony przez wielomian, to i (n) musi być także?
Joshua Grochow
Cóż, odwrotność wciąż ma sens, nie? Na przykład mogę zapytać: jeśli i (n) ma charakter wykładniczy, czy istnieje proste kryterium, z którego mogę wywnioskować, że j (n) jest również wykładniczy?
Michaël Cadilhac
W rzeczy samej. Myślałem tylko o górnych granicach, ale oczywiście masz rację.
Joshua Grochow

Odpowiedzi:

7

Wygląda na to, że ten artykuł http://arxiv.org/abs/1010.3263 może mieć znaczenie dla twojego pytania.

Abstrakt stwierdza:

Złożoność stanu zwykłego języka to liczba stanów w minimalnym deterministycznym automacie akceptującym ten język. Złożoność składniowa języka regularnego jest licznością jego półgrupy składniowej. Złożoność składniowa podklasy języków zwykłych jest najgorszym złożonością składniową, przyjmowaną jako funkcja złożoności stanu języków w tej klasie. Badamy złożoność składniową klasy zwykłych języków idealnych i ich uzupełnień, języków zamkniętych. Udowadniamy, że n n - 1 jest wąską górną granicą złożoności prawych ideałów i języków zamkniętych przedrostkiem oraz że istnieją lewe ideały i zamknięte języki przedrostkowe o złożoności złożonej n n -nnn-1, oraz dwustronne ideały i języki zamknięte czynnikowo o złożoności syntaktycznej n n - 2 +(n-2) 2 n - 2 +1.nn-1+n-1nn-2)+(n-2))2)n-2)+1

Tak więc, o ile rozumiem, odpowiada to na twoje pytanie dotyczące wielkości półgrupy syntaktycznej i Myhill-Nerode: na ogół zgodność syntaktyczna może mieć wykładniczo wiele klas niż relacja Myhill-Nerode.

Ostatni komentarz. Zwykle skończoność obu półgrup dla języków zwykłych przypisuje się M. Rabinowi i D. Scottowi (Automaty skończone i ich problemy decyzyjne. IBM Jourmal. Kwiecień 1959). W szczególności z tekstu Rabina i Scotta wynika, że ​​liczba klas syntaktycznych nie przekracza , gdzie n jest liczbą klas Myhill-Nerode.nnn

Siergiej
źródło
Czy możesz rozszerzyć swoją odpowiedź, aby wyjaśnić znaczenie?
Dave Clarke
Wystarczy przejrzeć gazetę!
Siergiej
Przepraszam, wstawiłem nieprawidłowy link. Właściwie nie chciałem udzielić odpowiedzi (w pewnym sensie odpowiedź jest zawarta w artykule, o którym wspomniałem), ale komentarz, ale niestety nie wiem, jak to zrobić technicznie
Sergey
1
Nawiasem mówiąc, jak wynika z powyższego artykułu, może istnieć wykładniczo więcej klas składniowych niż klas Myhill-Nerode.
Siergiej
Byłoby miło, gdybyś streścił wynik pracy, która jest istotna dla tego pytania, i tutaj zamieni się ona w doskonałą odpowiedź. Proszę :) Niektórzy z nas (mnie) są bardzo zainteresowani, aby zobaczyć odpowiedzi na dawno zadane pytanie bez odpowiedzi!
Hsien-Chih Chang 張顯 之