Русская Википедия:Теорема Клини

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Главный тезис теоремы Клини: «Классы регулярных множеств и автоматных языков совпадают».

Формулировка

Пусть <math>V = { a_{1}, ..., a_{n} }</math> — произвольный алфавит. Язык <math>L \subseteq V^{*}</math> является элементом полукольца регулярных языков <math>R(V)</math> в алфавите <math>V</math> тогда и только тогда, когда он допускается некоторым конечным автоматом.

Доказательство

Любой граф переходов конечного автомата всегда можно представить в нормализованной форме, в которой только одна начальная вершина только с исходящими ребрами и только одна заключительная вершина только с входящими ребрами.

Над графом переходов, представленным в нормализованной форме, могут быть выполнены две операции редукции — редукция ребра и редукция вершины — с сохранением допускаемого этим графом переходов языка. Каждая операция редукции не меняет языка, распознаваемого графом переходов, но уменьшает либо число ребер, либо число вершин.


Файл:Редукция ребра.png


Файл:Редукция вершины.png


Следовательно, каждый автоматный язык является регулярным множеством.
Для каждого регулярного выражения R может быть построен конечный автомат (возможно недетерминированный), распознающий язык, задаваемый R. Определение таких автоматов дадим рекурсивно.


Файл:Теор2.png


Следовательно, каждое регулярное множество является автоматным языком. Теорема доказана.

Ссылки

  • Карпов Ю. Г. Теория автоматов. — СПб.: Питер, 2002. С. 224. ISBN 5-318-00537-3

См. также

Литература

Шаблон:Rq