"Incorporando" um idioma em si


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Pergunta Principal / Geral

Seja L uma linguagem. Defina os idiomas Li com L0=L e

Li={xwy:xyLi1,wL}
para i1 . Considere L = L i . Então, nós repetidamente "incorporar" L para dentro de si para se obter L .L^=LiLL^

Tem L foi estudada? Isso tem um nome?L^

Exemplos / Motivação

Conforme solicitado nos comentários por aqui estão alguns exemplos para ilustrar melhor o que LL^ é. Então, como ninguém (até agora) parece ter visto essa noção, discutirei minha motivação para analisá-la.

Klaus Draeger me derrotou ao adicionar exemplos. Colocarei esses exemplos nos comentários aqui para aumentar a visibilidade, pois são bons exemplos.

Se L é uma linguagem unária , então L = L +L^=L+ (e, portanto, é regular).

Se L=ab , então L é o idioma DyckL^ .

Aqui está uma forma alternativa de pensar em L . Dada uma linguagem L sobre um alfabeto A , jogamos o jogo a seguir. Tomamos qualquer w A * a tentar reduzir w para a cadeia vazia ε removendo repetidamente subwords que estão em L . (Aqui, precisamos tomar um pouco de cuidado como tratamos a própria string vazia para garantir que isso seja equivalente à definição acima, mas isso é moralmente correto.)L^LAwAwϵL

Originalmente eu vim a definir L considerando poderes exclusão em palavras. Tome L = { w 3 : w A * } a ser a língua de cubos sobre o binário alfabeto A = { a , b } . Em seguida, um a um b um um b um um b b um b um b L e podemos considerar o seguinte " L -deletion"L^L={w3:wA}A={a,b}aaabaabaabbababL^L

a(aabaabaab)babababababϵ.

Observe que nem todas as exclusões funcionarão

(aaa)baabaabbababbaabaabbabab

e estamos presos a uma palavra sem cubo. Então, há uma outra notação de "fortemente -deletable", que, em geral, não coincide com L .LL^

Um exemplo final, se na língua de quadrados sobre o binário alfabeto A = { a , b } , então G é as cordas com tanto um número par de um 's e um número par de b é. Claramente, essa condição é necessária. Uma maneira de ver isso é suficiente é considerar a exclusão de quadrados e lembrar que cada palavra binária de comprimento 4 ou maior possui um quadrado. Aqui L é regular.LA={a,b}L^abL^

Para alfabetos maiores, esse tipo de argumento falha, pois há palavras arbitrariamente longas e livres de quadrados . Com alfabetos de tamanho eu posso mostrar L não é regular usando Myhill-Nerode eo fato existem arbitrariamente palavras longas quadrados livres, mas eu não tenho sido capaz de dizer muito mais. Eu esperava que olhá-lo dessa maneira mais abstrata pudesse lançar alguma luz sobre a situação (e essa definição mais abstrata parece interessante por si só).k3L^


Você pode dar alguns exemplos ilustrativos?
Phs

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Alguns exemplos: se é a língua singleton { ( ) } , então G é a língua Dyck de cordas equilibrada de parênteses; para um idioma L = { a i | i I } sobre um alfabeto Singleton temos L = L + (por isso é sempre regular, neste caso). L{()}L^L={ai|iI}L^=L+
Klaus Draeger

@phs Modifiquei a pergunta com (muito) mais detalhes.
precisa

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Um dos resultados mais relativamente simples é que, se é livre de contexto, então é assim L . LL^
Klaus Draeger

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Obrigado pelos exemplos e motivação. Agora é muito mais fácil lembrar-se do seu problema e contorná-lo. Continue atualizando sua pergunta original se você tiver novos desenvolvimentos.
Phs

Respostas:


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Esta questão está relacionada aos chamados sistemas de inserção .

Um sistema de inserção é um tipo especial de sistema cujas regras são da forma reescrever para todo r em uma dada língua R . Vamos escrever u R v , se u = u ' u " e v = u ' r u " por algum r R . Vamos denotar por * R o fechamento transitivo reflexivo da relação R . O encerramento de uma língua L de1rrRuRvu=uuv=ururRRRL em R é o idioma [ L ] R = { v A  existe  u L  tal que  u R v } Lembre-se de que umaordem quase-boaem um conjunto E é um reflexo e relação transitiva tal que para qualquer sequência infinita x 0 , x 1 , dos elementos de EAR

[L]R={vA there exists uL such that uRv}
Ex0,x1,E, Existem dois números inteiros de tal modo que x ix j . O seguinte teorema é provado em [1]:i<jxixj

Se é um conjunto finito de palavras de tal modo que a língua Um *Um * H A * é finito, então a relação * R é um bem quase-fim em um * e [ L ] * R é regular.HAAHARA[L]R

[1] W. Bucher, A. Ehrenfeucht e D. Haussler, Sobre reguladores totais gerados por relações de derivação, Theor. Comput. Sci. 40 , 2-3 (1985), 131- 148.


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Como J.-E. Pin apontou que minha pergunta trata da inserção . Encontrei outra fonte que postarei aqui para qualquer pessoa interessada.

L.Kari. Sobre inserção e exclusão em idiomas formais. Ph.D. Tese, Universidade de Turku, 1991.

Aqui estão as partes I e II da tese.

Pelo que posso dizer, esta é a fonte original para o estudo da inserção.

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