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語(yǔ)法層級(jí)的計(jì)算——Chomsky層級(jí)

發(fā)布時(shí)間: 2022-08-03 09:26:42   作者:etogether.net   來(lái)源: 網(wǎng)絡(luò)   瀏覽次數(shù):


上下文有關(guān)語(yǔ)法的規(guī)則可以把上下文aAβ中的非終極符號(hào)A重寫(xiě)為任意非空符號(hào)串。規(guī)則可以寫(xiě)為aAβ→ ay?的形式,或者A→y/a__β的形式。后一種形式在Chomsky-Halle的音位規(guī)則表達(dá)式中曾經(jīng)介紹過(guò)(Chomsky and Halle,1968),顫音化(flapping)的規(guī)則表示如下:


/t/→[dx]/V__V


這些規(guī)則的形式看起來(lái)都像上下文有關(guān)的。沒(méi)有遞歸的音位規(guī)則系統(tǒng)的能力實(shí)際等價(jià)于正則語(yǔ)法。上下文有關(guān)的語(yǔ)言模型是樹(shù)鄰接語(yǔ)法(Joshi,1985)。理解上下文有關(guān)語(yǔ)法中的規(guī)則的另一個(gè)辦法是:把這種規(guī)則想像成以“非遞減”的方式把符號(hào)串δ重寫(xiě)為符號(hào)串Φ,使得Φ中的符號(hào)至少與δ中的符號(hào)一樣多。


上下文無(wú)關(guān)規(guī)則可以把任何一個(gè)單獨(dú)的非終極符號(hào)重寫(xiě)為由終極符號(hào)和非終極符號(hào)構(gòu)成的符號(hào)串。這個(gè)單獨(dú)的非終極符號(hào)也可以重寫(xiě)為ε。正則語(yǔ)法與正則表達(dá)式等價(jià)。也就是說(shuō),一個(gè)給定的正則語(yǔ)言可以用正則表達(dá)式來(lái)刻畫(huà),也可以用正則語(yǔ)法來(lái)刻畫(huà)。正則語(yǔ)法可以是右線性的(right-linear),也可以是左線性的(left-linear)。右線性語(yǔ)法規(guī)則的右邊只有一個(gè)單獨(dú)的非終極符號(hào),左邊最多只有一個(gè)非終極符號(hào)。如果在右邊只有一個(gè)非終極符號(hào),它必定是符號(hào)串中的最后一個(gè)符號(hào)。左線性語(yǔ)法的右邊是可逆的(右邊必須至少以一個(gè)單獨(dú)的非終極符號(hào)開(kāi)始)。所有的正則語(yǔ)言既有左線性語(yǔ)法,也有右線性語(yǔ)法。在下面的討論中,我們只考慮右線性語(yǔ)法。


例如,我們來(lái)研究下面的正則(右線性)語(yǔ)法:


S → aA

S → bB

A → aS

B → bbS

S→ε


這是一個(gè)正則語(yǔ)法,因?yàn)槊總€(gè)規(guī)則的左邊是一個(gè)單獨(dú)的非終極符號(hào),每個(gè)規(guī)則的右邊至多只有一個(gè)(最右邊的)非終極符號(hào)。下面是這種語(yǔ)言中一個(gè)推導(dǎo)的樣本:


S? aA ? aaS ? aabB? aabbbS ?aabbbaA? aabbbaaS ? aabbbaa


我們可以看出,每次展開(kāi)S時(shí),它或者產(chǎn)生aaS,或者產(chǎn)生bbbS,因此讀者可以相信,這個(gè)語(yǔ)言對(duì)應(yīng)于正則表達(dá)式(aa U bbb)*。


我們?cè)谶@里沒(méi)有證明:一個(gè)語(yǔ)言是正則的,當(dāng)且僅當(dāng)它是由一個(gè)正則語(yǔ)法生成的。這樣的證明是首先由Chomsky and Miller(1958)給出的,可以在Hopcroft and Ullman(1979)和Lewis andPapadimitriou(1981)中找到。我們從直覺(jué)上可以感到,由于非終極符號(hào)總是處于一個(gè)規(guī)則的最右邊或者最左邊,它們可以迭代地進(jìn)行處理,而不可以遞歸地進(jìn)行處理。


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