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n-增长与n-浅TRS的可达性、规范化判定的不可判定逼近
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更新于2024-06-17
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本文主要探讨了在n-增长和n-浅术语重写系统(TRS)中的可达性、规范化和需要性问题。n-增长TRS是指重写规则的左侧和右侧同时包含的变量在规则的左侧深度为n,而在右侧深度必须大于n。相反,n-浅TRS的规则要求两侧同时出现的变量都在各自侧的深度为n。这些概念是对Jacquemard和Comon提出的生长TRS和浅TRS的扩展。 在一般的TRS中,可达性(判断一个术语是否可以通过一系列重写步骤达到另一个术语)、规范化(判断一个术语是否存在标准形式)以及需要性(确定一个redex是否是必要的)是不可判定的问题,这在理论计算机科学领域广为人知。然而,对于特定的TRS类别,如限制规则形式的系统,这些属性可以变得可判定。例如,如果R和S是具有相同签名的TRS,S被定义为R的近似,当它们满足→R→R并且重写关系集合相等时,可达性和规范化就变得容易处理。 尽管如此,本文揭示了一个重要的结果:在n-增长和n-浅TRS中,这些原本在浅和不断增长的TRS中可判定的属性不再适用。这意味着没有算法能够执行所需的约简策略来决定这些属性。这表明,随着规则结构的复杂性增加,特别是对变量深度的约束,我们可能需要重新评估这些基本问题在这些特殊类别的TRS中的可判定性边界。 关键词:“近似”、“不可判定性”、“可达性”、“规范化”和“需要性”揭示了研究的核心关注点,即通过探索这些概念在特定结构限制下的行为,来理解理论计算机科学中复杂TRS系统的局限性和可能的突破点。
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54
J. Ketema/Electronic Notes in Theoretical Computer Science 124
(
2005
)
51
-
-
···
·
∈
/∈·
→
··
→
·
两人的长度相同。对于任何填充的
n-PCP
对(
u
[
n
]
·
e
[
kn
]
,
v
[
n
]
·
e
[
ln
]
)
n
(|
u
|
+
k
)
=
|
u
[
n
]
·
e
[
kn
]
|=
的
|
v
[
n
]
·
e
[
ln
]
|
=
n
(|
v
|
+
l
)
”[10]“
以
”“
以
”“
以
(
u
[
n
]
·
e
[
kn
]
,
v
[
n
]
·
e
[
ln
]
)
[e
:
=n] =
(
u
[
n
]
,
v
[
n
]
)
,
这是一个
n-PCP
对。因此,我们可以将
e
视为空字符串的占位符。
我们现在定义PCP及其两种变体。
问题
3.3
(
PCP
)
设
P
是
PCP
对的有限集合。是否存在一个
m
≥
1
使得
u
1
·
.
·
u
m
= v
1
·
.
·
v
m
,其中
(
u
i
,
v
i
)
∈
P
,对所有
1
≤
i
≤
m
?
问题
3.4
(n-PCP)
设
P
是
n
个
PCP
对的有限集合
.
是否存在
m
≥
1
使得
u
1
·
.
·
u
m
=
v
1
·
.
·
v
m
,其中
(u
i
,
v
i
)
∈
P
,对所有
1
≤
i
≤
m
?
问题3.5(Padded n-PCP)
设
e
/∈
Γ
,
P
是
Padded
n-PCP
对的有限集合
.
是否存
在
m
≥
1
使得
(
u
1
·
.
·
u
m
)[e
:
=
m] =
(
v
1
·
.
·
v
m
)[e
:
=
π]
,其中
(
u
i
,
v
i
)
∈
P
对所有
1
≤
i
≤
m
?
PCP和它的两个变体可以相互转化,因为每种配对都存在一个与
其他每种配对“相关”的例如,再次假设r =a
,
b,对于PCP对(a
,
ab),(a
[
n
]
,
(ab)
[
n
]
)是“相关的”n-PCP对,并且((ae)[ n ],
(ab)[ n ])是“相关的这导致了下面的定理。
定理3.6当n ≥ 1时,PCP
,
n-PCP
和填充
n-PCP
可相互
约化.
使用前面描述的
“
相关
”
对,这直接从
PCP
,
n-PCP
和填充
n-PCP
的定义中
Q
根据前面的定理和
PCP [8]
的不可判定性,我们有以下结果。
推论3.7n-PCP
和填充的
n-PCP
问题是不可判定的,
n
≥
1
。
对于填充的n-PCP,注意,如果(u
1
·
..
·
u
m
)[e:= m]=(v
1
·
.
·
v
m
)[e:= n],则在u
1
·
.
中
e
出现的次数必须相等。
·
u
m
和v
1
·
..
·
v
m
。如
果 不 是 , 则 ( u
1
. u
m
) [e : = 0] 和 ( v
1
. [2019 - 05 - 19 00
:
01
:
00][2019 - 01:00][2019 - 01
使用前面的事实并假设字符串重写系统(
SRS
),对于所有
a Γ
和
e
Γ
,重写规则
a e e a
和
e
一 一
e
,我们可以换个说法填充的
n-PCP.
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