Séria domácich úloh na cvičenie 7

Vo všetkých úlohách predpokladajte (pokiaľ nie je uvedené ináč), že L, L1, L2 atď. sú ľubovoľné jazyky a h je ľubovoľný homomorfizmus. Zjednotenie značíme u, prienik ^, doplnok C, a reverz R. Počiatočný symbol gramatiky označujeme S. Ak nie je povedané ináč, malé písmená označujú terminály, veľké písmená neterminály. Používame skrátenú formu zápisu pravidiel, t. j. S->A | bb sú dve pravidlá: S->A a S->bb.

  1. Nech L je jazyk všetkých slov nad abecedou {a,b}, ktoré neobsahujú slovo abaabb ako svoje podslovo.
  2. Zostrojte (deterministický alebo nedeterministický) konečný automat pre jazyk
    L = {w | w patrí do {a,b}*, #a(w) mod 2=1, #b(w) mod 3=2}
  3. Je daný nedeterministický automat A = (K,Sigma,delta,q1,F) nasledovne:
    K = {q1, q2, q3, q4}
    Sigma = {a,b}
    F = {q2, q3}
    delta(q1, a)={q2}
    delta(q1, b)={q3}
    delta(q2, a)={q1,q4}
    delta(q2, b)={}
    delta(q3, a)={}
    delta(q3, b)={q3,q4}
    delta(q4, a)={}
    delta(q4, b)={q1}

    Zostrojte k nemu štandardnou konštrukciou ekvivalentný deterministický konečný automat.

  4. Konečný automat s pružnou hlavou šírky k je modifikáciou nedeterministického konečného automatu. V jednom kroku výpočtu dokáže prečítať viacero (najviac k) symbolov vstupného slova (na "šípke" teda môže byť zapísané slovo dĺžky najviac k).

    Formálne definujte automat s pružnou hlavou šírky k (uveďte štandardné 4 definície). Dokážte jeho ekvivalenciu s konečnými automatmi (t.j. že pre každý automat s pružnou hlavou existuje (nedeterministický) konečný automat akceptujúci ten istý jazyk a naopak.)

  5. Je daný nedeterministický konečný automat A = (K,Sigma,delta,q0,F). Popíšte všeobecnú konštrukciu nedeterministického automatu s jediným akceptačným stavom A'=(K',Sigma,delta',q'0,F' = {q'f}) takého, že L(A) = L(A'). Dokážte správnosť svojej konštrukcie.
  6. Zostrojte (deterministický alebo nedeterministický) konečný automat akceptujúci jazyk
    L = {w| w patrí do {a,b}*, #a(w) mod 2=1, w obsahuje podslovo ababbab}
  7. Je daný nedeterministický automat A = (K,Sigma,delta,q0,F). Popíšte všeobecnú konštrukciu (deterministického alebo nedeterministického) automatu A' takého, že L(A') = [L(A)]R. Dokážte správnosť svojej konštrukcie.