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LEON / REFERENCE

计算模型:语言、机器与逻辑

集中回顾核心概念、公式和适用条件。

LEON / LEARNING MAP

先看学习路线

按箭头顺序学习。点击一个阶段进入第一节;完整知识框架列出了每一个主题。

  1. 01

    描述有限状态行为

    先精确规定字符串规则,再学习有限记忆怎样实现与比较规则。

    9 个主题 ↗
  2. 02

    描述并解析递归结构

    用递归规则描述嵌套结构,再将其转为基于表格的解析器。

    4 个主题 ↗
  3. 03

    理解通用计算及其边界

    先逐步跟踪通用机器,再追问哪些问题存在算法解法。

    6 个主题 ↗
  4. 04

    表达并检验逻辑主张

    先建立基于真值的推理,再引入对象、谓词和量化陈述。

    5 个主题 ↗

01 / 三个空对象

ε 是空串;{ε} 是含该串的语言;∅ 是没有任何串的语言。每个 Kleene 星都包含 ε。

02 / DFA 设计

用已读前缀满足的性质给状态命名。证明初始情况与每步保持,再将读完全部输入后的状态与接受条件相连。

03 / NFA 接受

一条完整成功运行就够。ε 移动不消耗输入。交换 NFA 接受状态不能求补;须先确定化并补全转移。

04 / 子集构造

从 ε 闭包开始。每个符号先合并全部可能移动,再求闭包。与接受集 F 相交的子集接受。m 个 NFA 状态至多产生 2ᵐ 个子集。

05 / 正则等价

构造接受两台机器意见不同输入的积 DFA,再检查接受状态可达性。对称差为空就等价;到达分歧的路径提供反例。

06 / CNF 与 CYK

文法 CNF 使用 A→BC 或 A→a,并可有受保护的开始符号空串例外。CYK 按跨度递增处理;T[i,j] 表示 w[i:j],切分满足 i<k<j。

07 / 识别与判定

识别器接受每个成员,但可在非成员上循环。判定器必须在每个输入上停机。单次超时既不能证明拒绝,也不能证明不可判定。

08 / 补语言定理

L 可判定当且仅当 L 与其补都可识别。公平交替运行两识别器,先接受的一方确定正确且终止的答案。

09 / 三种逻辑分类

可满足表示至少一个赋值真;有效表示每个赋值真;不可满足表示无赋值真。k 个原子的穷举真值表有 2ᵏ 个赋值。

10 / 后承检验

Γ 推出 F 当且仅当前提与 ¬F 一起不可满足。反模型使全部前提真而结论假。

11 / 量词纪律

所有 A 都是 B:∀x(A(x)→B(x))。有些 A 是 B:∃x(A(x)∧B(x))。否定交换 ∀ 与 ∃;不同量词的顺序控制见证依赖。

12 / 不可能性证明

假设机器存在,再用重复状态或自指强迫矛盾。一个不终止实现不能证明不可判定;证明必须排除每个可能判定器。

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