【问题标题】:Direct Reduction, Turing machine and a DFA直接归约、图灵机和 DFA
【发布时间】:2015-08-30 20:33:08
【问题描述】:

我一直在阅读并试图了解在修整机方面的减少。这就是我的理解:这意味着它将问题 A 简化为问题 C。但我不太确定它是如何工作的。 让我们看一个例子:

给定语言 L:

L ={<M,D>| M is s TM and D is a DFA so that L(M) = L(D)}, 

使用约简如何证明Atm &lt; L.

我的解决方案:

M 是一个图灵机,它接受任何字符串并在该字符串上停止。 D 是 DFA hast 接受语言 L 及其等效于 TM M。 Atm 是一个 TM,M 接受字符串 w

你如何证明使用直接约简Atm &lt; L??

【问题讨论】:

标签: logic reduction turing-machines decidable


【解决方案1】:

我们需要证明 L 的判定器可用于判定 Atm 的实例,即 L 的判定器可用于回答“给定的 TM 是否接受给定的输入字符串?”的问题

给定一个 Atm 的实例&lt;M, w&gt;,我们需要将它转换成这个问题的实例&lt;M', D&gt;,这样这个问题的解决方案就会回答另一个问题。

首先,构造M' 使得L(M') = L(M) intersect {w}。这可以如下进行。创建一个扫描输入磁带并确保 w 是输入的 TM。如果w 不是输入,则停止拒绝。否则,返回到磁带的前面并转换到以前的初始状态M。然后,正常运行M。显然,这只能接受w,因为我们拒绝了其他所有内容;如果M 接受w,这也是如此,因为在初始阶段之后M 正常运行。

其次,构造D 使得L(D) = {w}。这个DFA 将有|w| + 2 状态:初始状态、死状态和w 中的每个符号一个状态。

现在,在实例&lt;M', D&gt; 上使用我们的L 决策器。当且仅当L(M') = L(D) = {w} 时,它才会停止接受,这只有在L(M) intersect {w} = {w} 时才有可能,而这又只有在L(M) 包含w 时才满足。因此,如果我们停止接受,那么我们就有了 Atm 实例 &lt;M, w&gt; 的答案。

【讨论】:

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