适度上下文有关语言

科技工作者之家 2020-11-17

在形式文法理论中,适度上下文有关语言是可以有效解析但仍拥有足够的上下文敏感性来允许自然语言的解析的一类形式语言。这个概念是 Aravind Joshi 在1985年首次介入的。

条件此语言类的形式条件有:

1: 语言必须是在多项式时间内可解析的。

2: 语言必须有恒定增长;这意味着字符串长度的分布应当是线性的而非上线性(supralinear)的。这通常由证明某类适度上下文有关语言的泵引理来保证。

3: 语言应当容许有限的跨序列依赖(cross-serial dependencies),允许在两个任意长子短语之间施加文法协定;上下文无关文法不满足这个条件。要求由与自身相串接的字符串所构成的语言属于适度上下文有关语言在形式上确保了这个条件。1

发展在建立适度上下文有关语言公式化上的一些尝试包括 D. J. Weir 开发的线性上下文无关重写系统,Edward P. Stabler 的极小主义者文法,Carl Pollard 的头文法,Mark Steedman 开发的组合范畴文法, Gerald Gazdar 定义的线性附标文法,Aravind Joshi开发的树-邻接文法。前两个文法类定义同样的语言集合,而余下的定义一个单一的、严格更小的语言类;尽管在两个类中所有语言都是适度上下文有关的并且两个类都支持某种跨序列依赖,Laura Kallmeyer相信这两个类都不能穷尽适度上下文有关语言的完整集合。

大量的上述的类可以用线索自动机来解析,而更小的类可以用嵌入下推自动机来解析。2

上下文有关语言在理论计算机科学中,上下文有关语言是可被上下文有关文法定义的形式语言。它是乔姆斯基层级中的四类文法之一。当然它在理论和实践中都是最少使用的。

上下文有关语言的可计算性等价于线性有界非确定图灵机。它是磁带只有kn个单元的非确定图灵机,这里的n是输入的大小而k是与这个机器关联的常数。这意味着可以被这种机器判定的所有形式语言都是上下文有关语言,而所有上下文有关语言都可以被这种机器判定。

这种语言的集合也叫做NLIN-SPACE,因为它们可以在非确定图灵机上使用线性空间来接受。类LIN-SPACE定义相同,除了使用确定图灵机之外。。明显的LIN-SPACENLIN-SPACE的子集,但不知道是否LIN-SPACE=NLIN-SPACE。普遍猜测它们是不相等的。1

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学

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