This commit is contained in:
David Schirrmeister 2025-04-29 16:06:27 +02:00
parent 1e74934263
commit fe5557dac2
5 changed files with 62 additions and 16 deletions

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 16 KiB

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 28 KiB

View File

@ -120,6 +120,7 @@
<toc-element topic="01Einleitung.md"/>
<toc-element topic="02_GrundlagenFormaleSprachen.md"/>
<toc-element topic="03_GrundlagenEndlicherAutomaten.md"/>
<toc-element topic="04_GrenzenGroesseEA.md"/>
</toc-element>
</toc-element>

View File

@ -0,0 +1,45 @@
# Grenzen & Größen endlicher Automaten
## Nerode-Index einer Sprache
- Sei $L=\{w ∈ \{x,y,z\}^*\}\space | \space \#_z(w) ∈ \{2,3\}\}$
- betrachte die Wörter aus $\{x, y, z\}^*$
- Gruppiere sie hinsichtlich des "Grad der Zugehörigkeit" zu $L$
- ![image_780.png](image_780.png)
- Beobachtung:
- zwei Worte $u ∈ L$ und $v \not\in L$ sind sicherlich nicht sehr ähnlich
- zwei Worte $u,v ∈ L$ _können_ ähnlich sein
- ähnlich: $zz$ und $yzxxzy$
- nicht ähnlich: $zz$ und $zzz$
- zwei Worte $u,v \not\in L$ _können_ ähnlich sein
- ähnlich: $ ε$ und $xxy$
- nicht ähnlich: $ ε$ und $yzxxxy$
- **$u,v ∈ Σ^*$ sind ähnlich bezüglich $L$, wenn:**
- durch anhängigen des gleichen, beliebigen Wortes
- in beiden Fällen ein Wort aus $L$ entsteht
- in beiden Fällen ein Wort aus $Σ \backslash L$ entsteht
### Rechtsäquivalenz
- gegebene Sprache $L$ über Alphabet Σ
- $u,v ∈ Σ^*$ heißen rechtsäquivalent bezüglich L, wenn
- $∀s ∈ Σ^*: u*s ∈ L ↔ v*s ∈ L$
- wir schreiben auch: $(u,v) ∈ R_L$ oder $u \space R_L \space v$
### Nerode-Klassen und -Index
- gegebene Sprache $L$ über Alphabet Σ und Wort $u ∈ Σ^*$
- **Nerode-Klasse $N(u)$**: Menge der zu $u$ rechtsäquivalenten Wörter:
- $N(u) := \{v ∈ Σ^* \space | \space (u,v) ∈ R_L\}$
- **Nerode-Index** von L: Anzahl Nerode-Klassen
### Beispiel
- ist $v ∈ N(u)$ so gilt $N(v)=N(u)$
- beliebiges $u ∈ N$ heißt _Repräsentant_ der Nerode-Klasse $N$
- Wie lauten die Nerode-Klassen von der Sprache $L_1 = \{w ∈ \{x,y,z\}^* \space | \space \#_Z(w) ∈ \{2,3\}\}$?
- ![image_781.png](image_781.png)
- Wie viele Nerode-Klassen hat $L_2=\{0^n*1^n \space | \space n ∈ N_0\}$
- ∞
- bspw. $N_i=N(0^i)$ für $i ∈ N_0$
## Eigenschaften von Nerode-Klassen
## Der Satz von Myhill-Nerode
## Reaping the Fruits!
## Minimierungsalgorithmus

View File

@ -169,7 +169,7 @@ deterministischen Automaten, der die Sprache akzeptiert. Geben Sie die Automaten
dabei sowohl in der formalen Tupel- als auch in der Graphdarstellung an. Begründen1
Sie jeweils die Korrektheit Ihrer Konstruktion.
### (a) Die Sprache $L1$ aller geraden natürlichen Zahlen in Dezimaldarstellung ohne führende Null (d. h. $\{ 0, 2, 8, 42 \} ⊆ L1$ aber $\{ 02, 23 \} ∩ L1 = ∅$).
### (a) Die Sprache $L1$ aller geraden natürlichen Zahlen in Dezimaldarstellung ohne führende Null (d.h. $\{0, 2, 8, 42 \} ⊆ L1$, aber $\{02, 23 \} ∩ L1 = ∅$).
#### Tupeldarstellung (a)
- $A=(Σ,Q,q_s,Q_a, δ)$
- $Σ = \{0,...,9\}$
@ -231,22 +231,20 @@ e --> e : {1,3,5,7,9}
### (b) Die Sprache $L2 = \{ w ∈ \{ 0, 7 \}^* \space|\space w\space enthält\space 007\space genau\space einmal\space als\space Teilwort \}$.
#### Tupeldarstellung (b)
- $A=(Σ,Q,q_s,Q_a, δ)$
- $Σ = \{0,...,9\}$
- $Σ = \{0,7\}$
- $Q = \{a,b,c,d,e,f,g\}$
- $q_s = \{a\}$
- $Q_a = \{d\}$
- $Q_a = \{d,e,f\}$
- $δ:$
| Zustand | δ(.,0) | δ(.,1) | δ(.,2) | δ(.,3) | δ(.,4) | δ(.,5) | δ(.,6) | δ(.,7) | δ(.,8) | δ(.,9) |
|---------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------|
| a | b | a | a | a | a | a | a | a | a | a |
| b | c | a | a | a | a | a | a | a | a | a |
| c | a | a | a | a | a | a | a | d | a | a |
| **d** | d | d | d | d | d | d | d | e | d | d |
| e | d | d | d | d | d | d | d | f | d | d |
| f | d | d | d | d | d | d | d | g | d | d |
| g | g | g | g | g | g | g | g | g | g | g |
- | Zustand | δ(.,0) | δ(.,7) |
|---------|--------|--------|
| a | b | a |
| b | c | a |
| c | d | c |
| **d** | e | d |
| **e** | f | d |
| **f** | g | f |
| g | g | g |
#### Graphdarstellung (b)
@ -265,15 +263,17 @@ skinparam state {
}
state d##[bold]
state e##[bold]
state f##[bold]
[*] -right-> a
a -right-> b : {0}
b -right-> c : {0}
c -right-> d : {7}
c --> d : {7}
d -right-> e : {0}
e -right-> f : {0}
f -right-> g : {7}
f --> g : {7}
b --> a : {7}
a --> a : {7}