Novo

Forum kao aplikacija na telefonu

Dodajte forum na početni ekran i koristite ga kao aplikaciju, sa menijem na dnu ekrana.

  • 9 odgovora
  • 4.134 pregleda

Najnovija ↓

Kontekstno slobodni jezici - zadatak 24.12.2009. u 21:06 · pre 205 meseci #1
Imam problem sa jednim zadatkom:

Neka je p \in \textbf{N}[x] (polinom nad N) i \textbf{L}=\{a^n  b^{p(n)} | n \ge 1 \}. Dokazati da je \textbf{L} kontekstno slobodan ako i samo ako je deg(p) < 2.

Smer <= (kada je imam polinom stepena 1) mi nije problem, to je trivijalno, ali ovaj drugi će mi doći glave.
Re: Kontekstno slobodni jezici - zadatak 25.12.2009. u 00:49 · pre 205 meseci
izmenjeno 1 put, poslednji put Goran Rakić 25.12.2009. u 11:45
  1. Goran Rakić25.12.2009. u 11:45zapis iz teksta poruke
#2
Koristi se lema o razrastanju za KS jezike (engl. pumping lemma) koja kaže da za svaki KS jezik L postoje p,q > 0 takvi da se svaka reč z \in L, |z| > p može zapisati kao uvwxy gde |vx| > 0, |vwx|<q da za svako k > 1 važi uv^kwx^ky \in L.

Dovoljno je pokazati da tvrđenje ne važi za p(n) = n^2 jer on pripada i klasama višeg stepena. Pretpostavljajući da L jeste KS, po slučajevima kako sve z može da se podeli trebalo bi da dođe do kontradikcije u svakom slučaju.
Potpis
http://sr.libreoffice.org — slobodan kancelarijski paket, obrada teksta, tablice,
prezentacije, legalno bez troškova licenciranja
Re: Kontekstno slobodni jezici - zadatak 25.12.2009. u 01:30 · pre 205 meseci
izmenjeno 1 put, poslednji put Goran Rakić 25.12.2009. u 01:40
  1. Goran Rakić25.12.2009. u 01:40zapis iz teksta poruke
#3
Zapravo ne gleda se po slučajevima da se broje a-ovi i b-ovi već je dovoljno samo pogledati reč a^nb^{n^2} \in \textbf{L} za n > p,q.

|uv^2wx^2y| > |uvwxy| = |a^nb^{n^2}|, jer je |vx| > 0, a sa druge strane
|uv^2wx^2y| \le |uvwxy| + |vwx| < (n+n^2) + n < (n+1) + (n+1)^2 = |a^{n+1}b^{(n+1)^2}|, jer je |vwx| \le q < n

Sledi da reč |uv^2wx^2y| ne pripada jeziku \textbf{L} pa polazna pretpostavka da je on KS nije tačna.
Potpis
http://sr.libreoffice.org — slobodan kancelarijski paket, obrada teksta, tablice,
prezentacije, legalno bez troškova licenciranja
Re: Kontekstno slobodni jezici - zadatak 25.12.2009. u 08:47 · pre 205 meseci #4
Neka je q(n)=n+p(n), k dužina pumpanja i q(m)\geq k. Tada postoje reči u,v,w,x,y takve da je a^mb^{p(m)}=uvwxy, |vx|>0, |vwx|\leq k i tako da za ma koje i\in\mathbb N važi uv^iwx^iy\in\mathbf L.

No, tada za svako i\in N postoji n_i\in N tako da je q(n_i)=|uv^iwx^iy|=|uwy|+|vx|i, odakle je q(n_{i+1})-q(n_i)=|vx|. Ukoliko je pak p polinom stepena bar dva sa pozitivnim vodećim koeficijentom, postojaće j_0\in N takvo da za sve t\geq j_0 važi q'(t)>|vx|, a samim tim i q(s)-q(t)>|vx|(s-t)\geq|vx| za s\geq t+1. Tada će takođe za n_i,n_{i+1}\geq j_0 biti ispunjeno n_{i+1}>n_i, pa za t=n_i i s=n_{i+1} imamo kontradikciju.
Potpis
Nije bitno koji su zaključci izvučeni, već kako se do njih došlo.
Re: Kontekstno slobodni jezici - zadatak 25.12.2009. u 11:11 · pre 205 meseci #5
Citat:
Goran Rakić: Dovoljno je pokazati da tvrđenje ne važi za p(n) = n^2 jer on pripada i klasama višeg stepena.


Ovo je ključna stvar. Ja sam sve vreme pokušavao da dokažem da tvrđenje ne važi za polinom opšteg oblika p(n) = \sum_{i=0}^{k} a_i x^i, što mi nikako nije uspevalo.

Hvala puno.
Re: Kontekstno slobodni jezici - zadatak 25.12.2009. u 12:54 · pre 205 meseci #6
Pa, dao sam dokaz za opšti polinom stepena bar dva.
Potpis
Nije bitno koji su zaključci izvučeni, već kako se do njih došlo.
Re: Kontekstno slobodni jezici - zadatak 25.12.2009. u 13:19 · pre 205 meseci #7
Nedeljko, "hvala" je bilo upućeno obojici ;)

Samo sam konstatovao da ne bih imao problem da rešim zadatak da sam uočio da slučaj p(n)=n^2 može da se uopšti.
Re: Kontekstno slobodni jezici - zadatak 25.12.2009. u 19:46 · pre 205 meseci #8
A ja sam stavio komentar da nije ta činjenica ključna, jer se može pokazati i bez nje. OK, olakšava posao, mada meni i dalje nije jasno kako se opšti slučaj svodi na taj.
Potpis
Nije bitno koji su zaključci izvučeni, već kako se do njih došlo.
Re: Kontekstno slobodni jezici - zadatak 25.12.2009. u 20:41 · pre 205 meseci
izmenjeno 1 put, poslednji put Goran Rakić 25.12.2009. u 21:28
  1. Goran Rakić25.12.2009. u 21:28zapis iz teksta poruke
#9
Da, izgleda da sam se ja ipak zaleteo. Stepen polinoma traži ne-nula koeficijent uz vodeći član. Moje "rešenje" samo pokazuje da L nije KS za polinome stepena 2 što je uže tvrđenje.

Hajde da pokušam da ispravim, može se posmatrati polinom p(n) = \sum_{i=0}^{k}{n^i} stepena k.

Dalje po binomnoj formuli p(n+1) = \sum_{i=0}^{k}{n^i} + \sum_{i=2}^{k}{\left( \sum_{j=1}^{i-1}{ {i \choose j} n^{i-j}} \right)} + (n+1).

Za k>1 uz n>0 dobija se druga nejdnakost potrebna za kontradikciju da je napumpana reč duža od a^nb^{p(n)}, a kraća od a^{(n+1)}b^{p(n+1)}.
Potpis
http://sr.libreoffice.org — slobodan kancelarijski paket, obrada teksta, tablice,
prezentacije, legalno bez troškova licenciranja
Re: Kontekstno slobodni jezici - zadatak 25.12.2009. u 22:23 · pre 205 meseci #10
Po Lagranževoj teoremi o srednjoj vrednosti je q(n+1)-q(n)=q'(c) za neko c iz intervala (n,n+1). Obzirom da za polinom q stepena bar 2 sa pozitivnim vodećim koeficijentom q'(x) teži beskonačnosti kad x teži beskonačnosti, počev odnekle će biti q'(x)>k, kolika god da je konstanta k, pa skup svih q(n), gde n ide preko N, neće moći da obuhvati nijedan odozgo neograničen aritmetički niz, a po pumpiung lemi bi morao.
Potpis
Nije bitno koji su zaključci izvučeni, već kako se do njih došlo.
Prijavite se da biste odgovorili u ovoj temi.PrijavaRegistracija

Premeštanje teme