Handout - Institut für Theoretische Informatik - Technische ...
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3. Turingmaschinen 3.1 Entscheidbare Sprachen/Probleme 3.1 Entscheidbare Sprachen/Probleme Die Terminologie “semi-entscheidbar” deutet die Existenz “entscheidbarer” Sprachen an. Dabei soll das “Wortproblem” entschieden werden, ob die Eingabe w ∈ Σ ∗ zur Sprache L ⊆ Σ ∗ gehört oder nicht. Definition Eine Sprache heißt entscheidbar, wenn sie von einer TM akzeptiert wird, die immer hält. (Man kann sich auf dTM’n beschränken.) Entscheidbare Sprachen sind semi-entscheidbar, aber die umgekehrte Inklusion gilt nicht (Beispiel später). Alternativ heißen semi-entscheidbare/entscheidbare Sprachen in der Literatur auch “rekursiv aufzählbar”/“rekursiv”. Hintergrund: rekursiv aufzählbare Sprachen können von einer dTM “aufgelistet” werden, wobei Wiederholungen erlaubt sind. Jürgen Koslowski (TU-BS) Theoretische Informatik 2 SS 2012 28 / 215
3. Turingmaschinen 3.1 Entscheidbare Sprachen/Probleme Definition Die von einer dTM T aufgezählte Sprache G(T ) besteht aus allen Wörtern w ∈ Σ ∗ , die in T -Konfigurationen der Form 〈q F , ω l bw#ω r 〉 mit b ∈ B vorkommen, wenn T aus der Konfiguration 〈q 0 , #〉 startet. Satz Jede Sprache der Form G(T ) ist semi-entscheidbar. Beweis. M sei eine 2-Band Maschine, die auf T auf B 1 simuliert, und nach jedem Erreichen einer Konfiguration mit dem Endzustand von T das Σ-Wort rechts des T -Kopfes mit der M -Eingabe auf B 0 vergleicht. Satz Jede semi-entscheidbare Sprache ist von der Form G(T ) . Jürgen Koslowski (TU-BS) Theoretische Informatik 2 SS 2012 29 / 215
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3. Turingmaschinen 3.1 Entscheidbare Sprachen/Probleme<br />
3.1 Entscheidbare Sprachen/Probleme<br />
Die Terminologie “semi-entscheidbar” deutet die Existenz<br />
“entscheidbarer” Sprachen an. Dabei soll das “Wortproblem” entschieden<br />
werden, ob die Eingabe w ∈ Σ ∗ zur Sprache L ⊆ Σ ∗ gehört oder nicht.<br />
Definition<br />
Eine Sprache heißt entscheidbar, wenn sie von einer TM akzeptiert wird,<br />
die immer hält. (Man kann sich auf dTM’n beschränken.)<br />
Entscheidbare Sprachen sind semi-entscheidbar, aber die umgekehrte<br />
Inklusion gilt nicht (Beispiel später).<br />
Alternativ heißen semi-entscheidbare/entscheidbare Sprachen in der<br />
Literatur auch “rekursiv aufzählbar”/“rekursiv”. Hintergrund: rekursiv<br />
aufzählbare Sprachen können von einer dTM “aufgelistet” werden, wobei<br />
Wiederholungen erlaubt sind.<br />
Jürgen Koslowski (TU-BS) <strong>Theoretische</strong> <strong>Informatik</strong> 2 SS 2012 28 / 215