ट्यूरिंग मशीनों से संबंधित एक दिलचस्प मीट्रिक स्थान


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इस सवाल में हम केवल ट्यूरिंग मशीनों पर विचार करते हैं जो सभी इनपुटों पर रोकती हैं। अगर कश्मीर एनkN तब तक टी kTk हम ट्यूरिंग मशीन जिसका कोड है निरूपित कश्मीरk

निम्नलिखित कार्य पर विचार करें

रों ( एक्स , वाई ) = मिनट { कश्मीर | | L ( T k ) { x , y } | = 1 }

s(x,y)=min{k|L(Tk){x,y}|=1}

दूसरे शब्दों में, सबसे छोटी ट्यूरिंग मशीन का कोड है जो स्ट्रिंग्स एक को ठीक से पहचानता हैअब हम निम्नलिखित नक्शे को परिभाषित कर सकते हैंरों ( एक्स , वाई ) एक्स , वाई s(x,y)x,y.

( एक्स , वाई ) = { 2 - रों ( एक्स , वाई ) यदि  x y , 0 अन्यथा।

d(x,y)={2s(x,y)0if xy,otherwise.

यह जल्दी से सत्यापित किया जा सकता है कि एक मीट्रिक स्पेस (वास्तव में एक अल्ट्रामेट्रिक्स) को \ सिग्मा ^ {*} पर प्रेरित करता है d(x,y)d(x,y)Σ.Σ.

अब मैं यह साबित करना चाहूंगा कि यदि f:ΣΣf:ΣΣ एक समान रूप से निरंतर कार्य है तो प्रत्येक पुनरावर्ती भाषा L, f1(L)f1(L) लिए भी पुनरावर्ती है।

दूसरे शब्दों में, ff को ऐसा मानचित्र बनाएं कि प्रत्येक \ epsilon> 0 केϵ>0ϵ>0 लिए एक δ>0δ>0 ऐसा है कि यदि स्ट्रिंग के लिए x,yΣx,yΣ d(x,y)δ

d(x,y)δ
तब d(f(x),f(y))<ϵ.
d(f(x),f(y))<ϵ.
फिर हमें यह दिखाना होगा कि f1(L)f1(L) एक पुनरावर्ती भाषा है जिसे LL पुनरावर्ती है।

अब जैसा कि इस पोस्ट में पहले ही नोट किया गया है कि समस्या को हल करने का एक तरीका यह है कि ट्यूरिंग मशीन है जो एक स्ट्रिंग गणना करती हैएक्स Σ *( एक्स ) xΣf(x).

मैं इस दावे को साबित कर रहा हूं और धीरे-धीरे सोच रहा हूं कि क्या इसे हल करने के लिए कुछ अन्य दृष्टिकोण है?

संकेत, सुझाव और समाधान का स्वागत है!


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आप यह साबित करने की कोशिश क्यों कर रहे हैं? यह मुझे बाणच-माजुर संगणना की याद दिलाता है, जो बहुत अच्छा व्यवहार नहीं है।
बाउर

@AndrejBauer होमवर्क असाइनमेंट!
जर्नजी 14

जवाबों:


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संपादित करें: हटाए गए संकेत, मेरे समाधान को पोस्ट किया।

यहाँ मेरा समाधान है। हम एक संदर्भ बिंदु लेने के लिए जा रहे हैं एक्स जहां ( एक्स ) एल और से ब्रह्मांड पर विचार एक्स और (xf(x)Lx एक्स ) को देखने के के अंक। यह पता चला है कि एक बिंदु का हर "पड़ोस" एक पुनरावर्ती भाषा से मेल खाता है। तो L , f ( x ) के आस-पास का एक पड़ोस है, और x के आस-पास कुछ पड़ोस भी होंगे,जो इसके नक्शे बनाते हैं; यह पड़ोस एक पुनरावर्ती भाषा है।f(x)Lf(x)x

लेम्मा। इस स्थान में, एक भाषा पुनरावर्ती है अगर और केवल अगर यह उसके प्रत्येक तार का पड़ोस है।

सबूत । सबसे पहले, एक पुनरावर्ती भाषा को ठीक एल और जाने एक्स एल । बता दें कि K , L के लिए एक डीसाइडर का न्यूनतम सूचकांक है । फिर हम है कि अगर y एल , एस ( एक्स , वाई ) कश्मीर , इसलिए ( एक्स , वाई ) 1 / 2 कश्मीर । इस प्रकार d ( एक्स , वाई ) < 1 / 2 कश्मीर कि तात्पर्य y LxLKLyLs(x,y)Kd(x,y)1/2Kd(x,y)<1/2KएलyL

दूसरा, चलो एक्स एक मनमाना स्ट्रिंग और ठीक हो ε > 0 ; चलो कश्मीर = लॉग ( 1 / ε ) । चलो एल कश्मीर = { y : डी ( एक्स , वाई ) < ε } ; तब L K = { y : s ( x , y ) > K } । फिर हम लिख सकते हैंxε>0K=log(1/ε)LK={y:d(x,y)<ε}LK={y:s(x,y)>K}

L K = { y : ( j = 1 , , K ) | L ( T j ) { x , y } | 1 }

LK={y:(j=1,,K)|L(Tj){x,y}|1}.

लेकिन L K का उपयोग करने योग्य नहीं है: इनपुट y पर , कोई पहले K deciders को x और y पर अनुकरण कर सकता है और स्वीकार कर सकता है और यदि प्रत्येक या तो दोनों को स्वीकार करता है या दोनों को अस्वीकार करता है। LKyKxy  

अब हम लगभग हो चुके हैं:

प्रोप। चलो निरंतर होना। अगरf L पुनरावर्ती है, तो f - 1 ( L ) पुनरावर्ती है।Lf1(L)

प्रमाण। एक सतत कार्य के तहत, एक पड़ोस का शिकार एक पड़ोस है।


दिलचस्प बात यह है मुझे लगता है कि इस क्षेत्र में एक सतत समारोह समान रूप से निरंतर है: Let , निरंतर होना के लिए बहुत प्रत्येक बिंदु एक्स , प्रत्येक के लिए ε वहाँ एक इसी मौजूद δ । एक फिक्स ε और जाने कश्मीर = लॉग ( 1 / ε ) । आकार की गेंदों की एक निश्चित संख्या में हैं ε : वहाँ एल ( टी 1 ) एल ( टी 2fxεδεK=log(1/ε)ε ) एल ( टी कश्मीर ) ; फिर वहाँ हैL(T1)L(T2)L(TK)¯ एल ( टी 1 )एल(टी2 ) एल ( टी कश्मीर ) मैं संबद्ध व्यास के साथδमैं। प्रत्येकएक्स के लिए ; तो एल ( टी 1 ) ¯ एल ( टी 2 )एल ( टी कश्मीर ) , और इतने पर। की इन भाषाओं से प्रत्येक के लिए सहयोगियों एल मैं एक preimage भाषा एल 'L(T1)¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯L(T2)L(TK)L(T1)L(T2)¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯L(TK)fLiLiδiएल ' मैं ,( एक्स , वाई ) δ मैंxLi( ( एक्स ) , ( y ) ) ε । इसलिए हम पर इन परिमित कई न्यूनतम ले जा सकते हैं δ रों वर्दी निरंतरता निरंतर प्राप्त करने के लिए δ इस के साथ जुड़े εd(x,y)δid(f(x),f(y))εδδε


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जाहिर है d ( एक्स ' , y ' ) 12 K लेकिन मुझे अभी भी याद है कि कैसे दिखाना है किf-1(L)पुनरावर्ती है! d(x,y)12Kf1(L)
जर्नजीज

@Jernej ठीक है, इसलिए सबसे पहले, हम भी है यिद - अगर ( एक्स ' , y ' ) > 12 K तब या तो दोनोंL में हैया न ही है। अब हमϵ=1लेते हैंके । तो फिर वहाँ कुछ हैδइसलिए, अगर(एक्स,वाई)δ, तो| एल{(एक्स),(y)}| =1। विशेष रूप से,xx=f(x)someL केसाथकुछxचुनें। अब हम जानना चाहते हैं किएलके अन्य सभी तत्वकहां हैं, और इसलिएf-1के अन्य सदस्यों को कहां होना चाहिए के लिए झूठ रिश्तेदार एक्स '( एल ) एक्स के सापेक्ष झूठ?
usul

@ जेर्नेज मैंने अब अपना समाधान पोस्ट कर दिया है। मुझे आशा है कि मैंने पहले जो पोस्ट किया था वह मददगार था! इस समस्या को पोस्ट करने के लिए धन्यवाद, यह बहुत अच्छा है।
usul

उत्तर देने के लिए आपका धन्यवाद। संकेतों को पचाने में मुझे थोड़ा समय लगा इसलिए मैंने उत्थान नहीं किया और आपका उत्तर स्वीकार कर लिया!
जर्नीज

त्वरित प्रश्न। हमने दिखाया है कि L K निर्णायक है। मैं यह नहीं देखता कि यह इस प्रकार कैसे पुनरावर्ती है? खिचड़ी भाषा यह है कि नकली टी जे में से एक कभी नहीं रुकता है?
जर्नियज
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