( ) הקשר דקדוק חסר ה על פני רגולרי " יתרונות דקדוק ח
Transcription
( ) הקשר דקדוק חסר ה על פני רגולרי " יתרונות דקדוק ח
דקדוק חסר הקשר )(CFG • הייצוג הקנוני :חוקי במבנה A Æ B C AÆ a • ייצוג חליפי (α ∈ V*) A Æ α :שקול במוב החלש ,באשר: – – – – – – – – כבר בצורה הקנונית AÆ b AÆ b cשקול חלש לAÆ B C BÆ b CÆ c : AÆ b Cשקול חלש לAÆ B C BÆ b : AÆ B Cכבר בצורה הקנונית AÆ B C Dשקול חלש לA Æ B E E Æ C D : A Æ b C Dשקול חלש לAÆ B E EÆ C D BÆ b : חוק מיותר במוב החלש )יש לבצע המרות( AÆB * AÆ B Cשקול חלש לAÆ B C AÆ A C : מבוא לבלשנות חישובית 2005 6מורי רימו 3.1 יתרונות דקדוק ח"ה על פני רגולרי • נות כיסוי רחב יותר; בפרט ,מבני קינו פנימי }{anbn )S Æ a S b , S Æ a b (or S Æ ε • מאפשר לפרק משפט באופ רקורסיבי לרכיבי בעלי משמעות לשונית טבעית ,בכל רמות הפירוק S Æ NP VP NP Æ NP PP VP Æ v NP רכיבי מאותו סוג ניתני להחלפה ,ללא הגבלה תחבירית אי תלות בהקשר )יתרו ? חסרו ?( • תומ ברב משמעות מבנית מבוא לבלשנות חישובית 2005 6מורי רימו 3.2 1 דקדוק ח"ה לדוגמה S VP PP NP NP VP v p על ישב n ספסל PP NP n אד p ע NP VP n n PP p NP v v NP VP PP S Æ NP Æ NP Æ PP Æ VP Æ VP Æ VP Æ n כובע ע גזירה מבוא לבלשנות חישובית 2005 6מורי רימו 3.3 אוטומט מחסנית :תזכורת אוטומט מצבי סופי ע מחסנית ,לא בהכרח דטרמיניסטי ) , (PDAהוא מערכת }∆ , M = {T, Q, q0, F, P,באשר: • • • • • • Tהוא אוס סמלי הקצה )האלפבית( Qהיא קבוצה סופית של מצבי q0 ∈ Qהוא מצב ההתחלה F ⊆ Qהיא קבוצת מצבי הסיו Pהיא קבוצת הסימני המותרי במחסנית ∆ היא פונקצית מעבר בי מצבי ,תלויה ג במחסנית … ∆ (qi, t, pi) = (qj , pj) … or מבוא לבלשנות חישובית 2005 6מורי רימו 3.4 2 פעולות במחסנית בכל מעבר מצב ,נית לבצע: • דחיפת סימ לראש המחסנית )(push • שליפת הסימ מראש המחסנית )(pop קיו הסימ הרצוי בראש המחסנית הוא תנאי למעבר המצב • השארת המחסנית ללא שינוי המחסנית ריקה בהתחלה ובסיו pop x b אוטומט לשפה }L = {an bn q1 push x a b pop x q0 מבוא לבלשנות חישובית 2005 6מורי רימו 3.5 } {ω c ωRהיא שפה ח"ה S אוטומט pop a a q1 a push a a a c q0 b pop b S SÆ a S a SÆ b S b SÆ c a b S S a דקדוק b b push b מבוא לבלשנות חישובית 2005 6מורי רימו c 3.6 3 טענות לגבי PDA • לא לכל אוטומט מחסנית לא דטרמיניסטי קיי אוטומט מחסנית דטרמיניסטי שקול פורמליז המסתפק באוטומט מחסנית דטרמיניסטי חלש יותר מ PDAכללי • כל שפה המוגדרת ע"י דקדוק חסר הקשר מתקבלת ע"י אוטומט ;PDAולהיפ :כל אוטומט PDAמגדיר שפה חסרת הקשר ,כלומר ניתנת להגדרה ע"י דקדוק ח"ה • אוטומט PDAשקול ג לרשת מעבר רקורסיבית )(RTN אשר נגדיר להל מבוא לבלשנות חישובית 2005 6מורי רימו 3.7 רשת מעבר רקורסיבית • הכללה של אוטומט מצבי סופי • רשתות מעבר במקביל לחוקי דקדוק ,מפעילות זו את זו S2 VP PP P2 PP V2 NP NP S1 NP S0 S Æ NP VP N1 n N0 *)NP Æ n (PP P0 PP Æ p NP V0 *)VP Æ v NP (PP P1 V1 מבוא לבלשנות חישובית 2005 6מורי רימו p v 3.8 4 תכונות חישוביות • סיבוכיות נית להכריע בשאלת השייכות של ביטוי לשפה חסרת הקשר בזמ פולינומיאלי ביחס לאור הביטוי אור ביטוי = Å nמספר צעדי החישוב = )O(n3 • סגירות – מתקיימת סגירות תחת איחוד ,שרשור ופעולת Kleene – לא מתקיימת סגירות תחת חיתו והשלמה ביחס ל *T • חיתו ע שפה רגולרית חיתו של שפה חסרת הקשר ע שפה רגולרית היא שפה חסרת הקשר מבוא לבלשנות חישובית 2005 6מורי רימו תכונות חישוביות 3.9 )המש ( • תכונת ניפוח לשפות ח"ה )בר הלל ,פרלס ,שמיר (1961 תהי Lשפה חסרת הקשר .קיימי ביטויי u, v, x, y, zכ ש: – vו/או yאינ ריקי – לכל u vn x yn z ∈ L : n≥0 כלומר … uxz , uvxyz , uvvxyyz ,שייכי לשפה נוסח אחר :קיי קבוע KLכ שכל ביטוי בשפה שאורכו מעל KL נית לפירוק באופ הנ"ל ,כלומר נית לניפוח דו מקומי מבוא לבלשנות חישובית 2005 6מורי רימו 3.10 5 שימוש בתכונת הניפוח לבדיקת שפה • נתו .T = {a, b} :השפה L = {anbncn}n>0אינה ח"ה הוכחה בדר השלילה בעזרת תכונת הניפוח • נתו .T = {a, b} :השפה } L = {anbmcndmאינה ח"ה הוכחה בעזרת גירסה חזקה יותר של תכונת הניפוח, הדורשת ג ש vו yקרובי יחסית|vxy|≤ KL : • תהי Lשפה חסרת הקשר .השפות הבאות אינ ח"ה: }L’ = {ωω | ω ∈ L }L’’ = {ωcω | ω ∈ L הוכחה בעזרת הגירסה החזקה של תכונת הניפוח מבוא לבלשנות חישובית 2005 6מורי רימו 3.11 6