Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito....

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AUT ´ O– MATAS Aut´omatas Lenguajes AFD Lenguajes regulares AFND Caracterizaci´on de Kleene K(Σ) K(Σ) y los conjuntos regulares aquinas Secuenciales aquinas de Turing Configuraciones Computaciones Lenguajes computables Ejemplos Codificaci´ on de aquinas Un lenguaje no computable Curso de posgrado MATEM ´ ATICA DISCRETA T. N. Hibbard - J. F. Yazlle Facultad de Ciencias Exactas Universidad Nacional de Salta Cap. 4: TEOR ´ IA DE AUT ´ OMATAS

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Curso de posgrado MATEMATICA DISCRETA

T. N. Hibbard - J. F. Yazlle

Facultad de Ciencias Exactas

Universidad Nacional de Salta

Cap. 4: TEORIA DE AUTOMATAS

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AUTO–MATAS

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas

Un automata es una maquina abstracta que recibe unaentrada y produce una salida.

Entrada: cadena de sımbolos de algun alfabeto finito.

Salida: ıdem, tal vez de otro alfabeto.

Veremos cuatro clases de automatas:

→ Automatas finitos.

→ Maquinas secuenciales.

→ Maquinas de Turing.

→ Automatas de pila.

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Un lenguaje nocomputable

Automatas

Un automata es una maquina abstracta que recibe unaentrada y produce una salida.

Entrada: cadena de sımbolos de algun alfabeto finito.

Salida: ıdem, tal vez de otro alfabeto.

Veremos cuatro clases de automatas:

→ Automatas finitos.

→ Maquinas secuenciales.

→ Maquinas de Turing.

→ Automatas de pila.

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Automatas

Un automata es una maquina abstracta que recibe unaentrada y produce una salida.

Entrada: cadena de sımbolos de algun alfabeto finito.

Salida: ıdem, tal vez de otro alfabeto.

Veremos cuatro clases de automatas:

→ Automatas finitos.

→ Maquinas secuenciales.

→ Maquinas de Turing.

→ Automatas de pila.

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Un automata es una maquina abstracta que recibe unaentrada y produce una salida.

Entrada: cadena de sımbolos de algun alfabeto finito.

Salida: ıdem, tal vez de otro alfabeto.

Veremos cuatro clases de automatas:

→ Automatas finitos.

→ Maquinas secuenciales.

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Un automata es una maquina abstracta que recibe unaentrada y produce una salida.

Entrada: cadena de sımbolos de algun alfabeto finito.

Salida: ıdem, tal vez de otro alfabeto.

Veremos cuatro clases de automatas:

→ Automatas finitos.

→ Maquinas secuenciales.

→ Maquinas de Turing.

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Un automata es una maquina abstracta que recibe unaentrada y produce una salida.

Entrada: cadena de sımbolos de algun alfabeto finito.

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Veremos cuatro clases de automatas:

→ Automatas finitos.

→ Maquinas secuenciales.

→ Maquinas de Turing.

→ Automatas de pila.

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Entrada: cadena de sımbolos de algun alfabeto finito.

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Veremos cuatro clases de automatas:

→ Automatas finitos.

→ Maquinas secuenciales.

→ Maquinas de Turing.

→ Automatas de pila.

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Un automata es una maquina abstracta que recibe unaentrada y produce una salida.

Entrada: cadena de sımbolos de algun alfabeto finito.

Salida: ıdem, tal vez de otro alfabeto.

Veremos cuatro clases de automatas:

→ Automatas finitos.

→ Maquinas secuenciales.

→ Maquinas de Turing.

→ Automatas de pila.

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Alfabetos, palabras y lenguajes

Alfabeto Σ: Conjunto finito de sımbolos o letras.

Cadena o palabra sobre Σ: sucesion finita de sımbolos deΣ.|u| denota la longitud de la sucesion correspondiente a lacadena u.ε denota la cadena vacıa. |ε| = 0Los sımbolos pueden verse tambien como palabras delongitud 1.

Un lenguaje sobre Σ es un conjunto de palabras sobre Σ.

Concatenacion de las palabras u y v :La palabra uv de largo |u|+ |v | que resulta de escribir lossımbolos de u y a continuacion los de v .Una palabra es una concatenacion de sımbolos.u 6= ε ⇐⇒ existen una letra a ∈ Σ y una palabra v sobreΣ tales que u = av .

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Un lenguaje nocomputable

Alfabetos, palabras y lenguajes

Alfabeto Σ: Conjunto finito de sımbolos o letras.

Cadena o palabra sobre Σ: sucesion finita de sımbolos deΣ.

|u| denota la longitud de la sucesion correspondiente a lacadena u.ε denota la cadena vacıa. |ε| = 0Los sımbolos pueden verse tambien como palabras delongitud 1.

Un lenguaje sobre Σ es un conjunto de palabras sobre Σ.

Concatenacion de las palabras u y v :La palabra uv de largo |u|+ |v | que resulta de escribir lossımbolos de u y a continuacion los de v .Una palabra es una concatenacion de sımbolos.u 6= ε ⇐⇒ existen una letra a ∈ Σ y una palabra v sobreΣ tales que u = av .

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Alfabetos, palabras y lenguajes

Alfabeto Σ: Conjunto finito de sımbolos o letras.

Cadena o palabra sobre Σ: sucesion finita de sımbolos deΣ.|u| denota la longitud de la sucesion correspondiente a lacadena u.

ε denota la cadena vacıa. |ε| = 0Los sımbolos pueden verse tambien como palabras delongitud 1.

Un lenguaje sobre Σ es un conjunto de palabras sobre Σ.

Concatenacion de las palabras u y v :La palabra uv de largo |u|+ |v | que resulta de escribir lossımbolos de u y a continuacion los de v .Una palabra es una concatenacion de sımbolos.u 6= ε ⇐⇒ existen una letra a ∈ Σ y una palabra v sobreΣ tales que u = av .

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Alfabetos, palabras y lenguajes

Alfabeto Σ: Conjunto finito de sımbolos o letras.

Cadena o palabra sobre Σ: sucesion finita de sımbolos deΣ.|u| denota la longitud de la sucesion correspondiente a lacadena u.ε denota la cadena vacıa. |ε| = 0

Los sımbolos pueden verse tambien como palabras delongitud 1.

Un lenguaje sobre Σ es un conjunto de palabras sobre Σ.

Concatenacion de las palabras u y v :La palabra uv de largo |u|+ |v | que resulta de escribir lossımbolos de u y a continuacion los de v .Una palabra es una concatenacion de sımbolos.u 6= ε ⇐⇒ existen una letra a ∈ Σ y una palabra v sobreΣ tales que u = av .

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Un lenguaje nocomputable

Alfabetos, palabras y lenguajes

Alfabeto Σ: Conjunto finito de sımbolos o letras.

Cadena o palabra sobre Σ: sucesion finita de sımbolos deΣ.|u| denota la longitud de la sucesion correspondiente a lacadena u.ε denota la cadena vacıa. |ε| = 0Los sımbolos pueden verse tambien como palabras delongitud 1.

Un lenguaje sobre Σ es un conjunto de palabras sobre Σ.

Concatenacion de las palabras u y v :La palabra uv de largo |u|+ |v | que resulta de escribir lossımbolos de u y a continuacion los de v .Una palabra es una concatenacion de sımbolos.u 6= ε ⇐⇒ existen una letra a ∈ Σ y una palabra v sobreΣ tales que u = av .

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Cadena o palabra sobre Σ: sucesion finita de sımbolos deΣ.|u| denota la longitud de la sucesion correspondiente a lacadena u.ε denota la cadena vacıa. |ε| = 0Los sımbolos pueden verse tambien como palabras delongitud 1.

Un lenguaje sobre Σ es un conjunto de palabras sobre Σ.

Concatenacion de las palabras u y v :La palabra uv de largo |u|+ |v | que resulta de escribir lossımbolos de u y a continuacion los de v .Una palabra es una concatenacion de sımbolos.u 6= ε ⇐⇒ existen una letra a ∈ Σ y una palabra v sobreΣ tales que u = av .

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Un lenguaje nocomputable

Alfabetos, palabras y lenguajes

Alfabeto Σ: Conjunto finito de sımbolos o letras.

Cadena o palabra sobre Σ: sucesion finita de sımbolos deΣ.|u| denota la longitud de la sucesion correspondiente a lacadena u.ε denota la cadena vacıa. |ε| = 0Los sımbolos pueden verse tambien como palabras delongitud 1.

Un lenguaje sobre Σ es un conjunto de palabras sobre Σ.

Concatenacion de las palabras u y v :

La palabra uv de largo |u|+ |v | que resulta de escribir lossımbolos de u y a continuacion los de v .Una palabra es una concatenacion de sımbolos.u 6= ε ⇐⇒ existen una letra a ∈ Σ y una palabra v sobreΣ tales que u = av .

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Alfabeto Σ: Conjunto finito de sımbolos o letras.

Cadena o palabra sobre Σ: sucesion finita de sımbolos deΣ.|u| denota la longitud de la sucesion correspondiente a lacadena u.ε denota la cadena vacıa. |ε| = 0Los sımbolos pueden verse tambien como palabras delongitud 1.

Un lenguaje sobre Σ es un conjunto de palabras sobre Σ.

Concatenacion de las palabras u y v :La palabra uv de largo |u|+ |v | que resulta de escribir lossımbolos de u y a continuacion los de v .

Una palabra es una concatenacion de sımbolos.u 6= ε ⇐⇒ existen una letra a ∈ Σ y una palabra v sobreΣ tales que u = av .

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Alfabeto Σ: Conjunto finito de sımbolos o letras.

Cadena o palabra sobre Σ: sucesion finita de sımbolos deΣ.|u| denota la longitud de la sucesion correspondiente a lacadena u.ε denota la cadena vacıa. |ε| = 0Los sımbolos pueden verse tambien como palabras delongitud 1.

Un lenguaje sobre Σ es un conjunto de palabras sobre Σ.

Concatenacion de las palabras u y v :La palabra uv de largo |u|+ |v | que resulta de escribir lossımbolos de u y a continuacion los de v .Una palabra es una concatenacion de sımbolos.

u 6= ε ⇐⇒ existen una letra a ∈ Σ y una palabra v sobreΣ tales que u = av .

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Alfabeto Σ: Conjunto finito de sımbolos o letras.

Cadena o palabra sobre Σ: sucesion finita de sımbolos deΣ.|u| denota la longitud de la sucesion correspondiente a lacadena u.ε denota la cadena vacıa. |ε| = 0Los sımbolos pueden verse tambien como palabras delongitud 1.

Un lenguaje sobre Σ es un conjunto de palabras sobre Σ.

Concatenacion de las palabras u y v :La palabra uv de largo |u|+ |v | que resulta de escribir lossımbolos de u y a continuacion los de v .Una palabra es una concatenacion de sımbolos.u 6= ε ⇐⇒ existen una letra a ∈ Σ y una palabra v sobreΣ tales que u = av .

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Un lenguaje nocomputable

Alfabetos, palabras y lenguajes

Operaciones fundamentales con lenguajes

Para U y V conjuntos de cadenas:

UV = {uv : u ∈ U ∧ v ∈ V }.U0 = {ε}Uk+1 = UUk para todo natural k .

U∗ = ∪∞k=0Uk

(w ∈ U∗ si y solo si w es una concatenacion de 0 o maspalabras de U.)

En particular:Σk es el conjunto de todas las palabras de largo k sobre Σ.Σ∗ es el conjunto de todas las palabras sobre Σ.Σ+ = Σ∗ − {ε}

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Un lenguaje nocomputable

Alfabetos, palabras y lenguajes

Operaciones fundamentales con lenguajes

Para U y V conjuntos de cadenas:

UV = {uv : u ∈ U ∧ v ∈ V }.

U0 = {ε}Uk+1 = UUk para todo natural k .

U∗ = ∪∞k=0Uk

(w ∈ U∗ si y solo si w es una concatenacion de 0 o maspalabras de U.)

En particular:Σk es el conjunto de todas las palabras de largo k sobre Σ.Σ∗ es el conjunto de todas las palabras sobre Σ.Σ+ = Σ∗ − {ε}

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Un lenguaje nocomputable

Alfabetos, palabras y lenguajes

Operaciones fundamentales con lenguajes

Para U y V conjuntos de cadenas:

UV = {uv : u ∈ U ∧ v ∈ V }.U0 = {ε}

Uk+1 = UUk para todo natural k .

U∗ = ∪∞k=0Uk

(w ∈ U∗ si y solo si w es una concatenacion de 0 o maspalabras de U.)

En particular:Σk es el conjunto de todas las palabras de largo k sobre Σ.Σ∗ es el conjunto de todas las palabras sobre Σ.Σ+ = Σ∗ − {ε}

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Un lenguaje nocomputable

Alfabetos, palabras y lenguajes

Operaciones fundamentales con lenguajes

Para U y V conjuntos de cadenas:

UV = {uv : u ∈ U ∧ v ∈ V }.U0 = {ε}Uk+1 = UUk para todo natural k .

U∗ = ∪∞k=0Uk

(w ∈ U∗ si y solo si w es una concatenacion de 0 o maspalabras de U.)

En particular:Σk es el conjunto de todas las palabras de largo k sobre Σ.Σ∗ es el conjunto de todas las palabras sobre Σ.Σ+ = Σ∗ − {ε}

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Un lenguaje nocomputable

Alfabetos, palabras y lenguajes

Operaciones fundamentales con lenguajes

Para U y V conjuntos de cadenas:

UV = {uv : u ∈ U ∧ v ∈ V }.U0 = {ε}Uk+1 = UUk para todo natural k .

U∗ = ∪∞k=0Uk

(w ∈ U∗ si y solo si w es una concatenacion de 0 o maspalabras de U.)

En particular:Σk es el conjunto de todas las palabras de largo k sobre Σ.Σ∗ es el conjunto de todas las palabras sobre Σ.Σ+ = Σ∗ − {ε}

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Un lenguaje nocomputable

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Operaciones fundamentales con lenguajes

Para U y V conjuntos de cadenas:

UV = {uv : u ∈ U ∧ v ∈ V }.U0 = {ε}Uk+1 = UUk para todo natural k .

U∗ = ∪∞k=0Uk

(w ∈ U∗ si y solo si w es una concatenacion de 0 o maspalabras de U.)

En particular:Σk es el conjunto de todas las palabras de largo k sobre Σ.Σ∗ es el conjunto de todas las palabras sobre Σ.Σ+ = Σ∗ − {ε}

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Operaciones fundamentales con lenguajes

Para U y V conjuntos de cadenas:

UV = {uv : u ∈ U ∧ v ∈ V }.U0 = {ε}Uk+1 = UUk para todo natural k .

U∗ = ∪∞k=0Uk

(w ∈ U∗ si y solo si w es una concatenacion de 0 o maspalabras de U.)

En particular:

Σk es el conjunto de todas las palabras de largo k sobre Σ.Σ∗ es el conjunto de todas las palabras sobre Σ.Σ+ = Σ∗ − {ε}

Page 27: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Alfabetos, palabras y lenguajes

Operaciones fundamentales con lenguajes

Para U y V conjuntos de cadenas:

UV = {uv : u ∈ U ∧ v ∈ V }.U0 = {ε}Uk+1 = UUk para todo natural k .

U∗ = ∪∞k=0Uk

(w ∈ U∗ si y solo si w es una concatenacion de 0 o maspalabras de U.)

En particular:Σk es el conjunto de todas las palabras de largo k sobre Σ.

Σ∗ es el conjunto de todas las palabras sobre Σ.Σ+ = Σ∗ − {ε}

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AUTO–MATAS

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K(Σ)

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Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Alfabetos, palabras y lenguajes

Operaciones fundamentales con lenguajes

Para U y V conjuntos de cadenas:

UV = {uv : u ∈ U ∧ v ∈ V }.U0 = {ε}Uk+1 = UUk para todo natural k .

U∗ = ∪∞k=0Uk

(w ∈ U∗ si y solo si w es una concatenacion de 0 o maspalabras de U.)

En particular:Σk es el conjunto de todas las palabras de largo k sobre Σ.Σ∗ es el conjunto de todas las palabras sobre Σ.

Σ+ = Σ∗ − {ε}

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AUTO–MATAS

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Alfabetos, palabras y lenguajes

Operaciones fundamentales con lenguajes

Para U y V conjuntos de cadenas:

UV = {uv : u ∈ U ∧ v ∈ V }.U0 = {ε}Uk+1 = UUk para todo natural k .

U∗ = ∪∞k=0Uk

(w ∈ U∗ si y solo si w es una concatenacion de 0 o maspalabras de U.)

En particular:Σk es el conjunto de todas las palabras de largo k sobre Σ.Σ∗ es el conjunto de todas las palabras sobre Σ.Σ+ = Σ∗ − {ε}

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AUTO–MATAS

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

Automata finito determinista (AFD) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla A = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K es un conjunto finito de estados.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

I ∈ K es el estado inicial.

F ⊂ K es el conjunto de estados finales.

Ejemplo

K = {0, 1, 2} Σ = {0, 1} I = 0 F = {0}

δ 0 1

0 0 11 2 02 1 2

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

Automata finito determinista (AFD) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla A = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K es un conjunto finito de estados.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

I ∈ K es el estado inicial.

F ⊂ K es el conjunto de estados finales.

Ejemplo

K = {0, 1, 2} Σ = {0, 1} I = 0 F = {0}

δ 0 1

0 0 11 2 02 1 2

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K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

Automata finito determinista (AFD) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla A = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K es un conjunto finito de estados.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

I ∈ K es el estado inicial.

F ⊂ K es el conjunto de estados finales.

Ejemplo

K = {0, 1, 2} Σ = {0, 1} I = 0 F = {0}

δ 0 1

0 0 11 2 02 1 2

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

Automata finito determinista (AFD) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla A = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K es un conjunto finito de estados.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

I ∈ K es el estado inicial.

F ⊂ K es el conjunto de estados finales.

Ejemplo

K = {0, 1, 2} Σ = {0, 1} I = 0 F = {0}

δ 0 1

0 0 11 2 02 1 2

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

Automata finito determinista (AFD) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla A = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K es un conjunto finito de estados.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

I ∈ K es el estado inicial.

F ⊂ K es el conjunto de estados finales.

Ejemplo

K = {0, 1, 2} Σ = {0, 1} I = 0 F = {0}

δ 0 1

0 0 11 2 02 1 2

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

Automata finito determinista (AFD) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla A = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K es un conjunto finito de estados.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

I ∈ K es el estado inicial.

F ⊂ K es el conjunto de estados finales.

Ejemplo

K = {0, 1, 2} Σ = {0, 1} I = 0 F = {0}

δ 0 1

0 0 11 2 02 1 2

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Configuraciones

Computaciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

Automata finito determinista (AFD) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla A = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K es un conjunto finito de estados.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

I ∈ K es el estado inicial.

F ⊂ K es el conjunto de estados finales.

Ejemplo

K = {0, 1, 2} Σ = {0, 1} I = 0 F = {0}

δ 0 1

0 0 11 2 02 1 2

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Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

δ como funcion de K × Σ∗ en K

δ : K × Σ→ K

se extiende a δ∗ : K × Σ∗ → K ası:

δ∗(p, u) =

{p si u = εδ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

(δ∗ suele denotarse tambien mediante δ)

Interpretacion de δ∗

δ∗(p, u) es el estado en que la maquina queda tras comenzar enel estado p y realizar las transiciones indicadas por la sucesionde sımbolos de la cadena u.

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Computaciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

δ como funcion de K × Σ∗ en K

δ : K × Σ→ K se extiende a δ∗ : K × Σ∗ → K ası:

δ∗(p, u) =

{p si u = εδ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

(δ∗ suele denotarse tambien mediante δ)

Interpretacion de δ∗

δ∗(p, u) es el estado en que la maquina queda tras comenzar enel estado p y realizar las transiciones indicadas por la sucesionde sımbolos de la cadena u.

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

δ como funcion de K × Σ∗ en K

δ : K × Σ→ K se extiende a δ∗ : K × Σ∗ → K ası:

δ∗(p, u) =

{p si u = ε

δ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

(δ∗ suele denotarse tambien mediante δ)

Interpretacion de δ∗

δ∗(p, u) es el estado en que la maquina queda tras comenzar enel estado p y realizar las transiciones indicadas por la sucesionde sımbolos de la cadena u.

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

δ como funcion de K × Σ∗ en K

δ : K × Σ→ K se extiende a δ∗ : K × Σ∗ → K ası:

δ∗(p, u) =

{p si u = εδ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

(δ∗ suele denotarse tambien mediante δ)

Interpretacion de δ∗

δ∗(p, u) es el estado en que la maquina queda tras comenzar enel estado p y realizar las transiciones indicadas por la sucesionde sımbolos de la cadena u.

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

δ como funcion de K × Σ∗ en K

δ : K × Σ→ K se extiende a δ∗ : K × Σ∗ → K ası:

δ∗(p, u) =

{p si u = εδ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

(δ∗ suele denotarse tambien mediante δ)

Interpretacion de δ∗

δ∗(p, u) es el estado en que la maquina queda tras comenzar enel estado p y realizar las transiciones indicadas por la sucesionde sımbolos de la cadena u.

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AUTO–MATAS

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K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos deterministas

δ como funcion de K × Σ∗ en K

δ : K × Σ→ K se extiende a δ∗ : K × Σ∗ → K ası:

δ∗(p, u) =

{p si u = εδ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

(δ∗ suele denotarse tambien mediante δ)

Interpretacion de δ∗

δ∗(p, u) es el estado en que la maquina queda tras comenzar enel estado p y realizar las transiciones indicadas por la sucesionde sımbolos de la cadena u.

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Definicion

Dado un AFD A = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porA o el lenguaje reconocido por A es

C (A) = {u ∈ Σ∗ : δ∗(I, u) ∈ F}

En el A del ejemplo anterior:

C (A) = {u ∈ {0, 1}∗ : u representa en binario un multiplo de 3}

Para verlo, notar que para todos p ∈ {0, 1, 2} y a ∈ {0, 1},

δ(p, a) = resto(2p + a, 3)

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K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Definicion

Dado un AFD A = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porA o el lenguaje reconocido por A es

C (A) = {u ∈ Σ∗ : δ∗(I, u) ∈ F}

En el A del ejemplo anterior:

C (A) = {u ∈ {0, 1}∗ : u representa en binario un multiplo de 3}

Para verlo, notar que para todos p ∈ {0, 1, 2} y a ∈ {0, 1},

δ(p, a) = resto(2p + a, 3)

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Definicion

Dado un AFD A = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porA o el lenguaje reconocido por A es

C (A) = {u ∈ Σ∗ : δ∗(I, u) ∈ F}

En el A del ejemplo anterior:

C (A) = {u ∈ {0, 1}∗ : u representa en binario un multiplo de 3}

Para verlo, notar que para todos p ∈ {0, 1, 2} y a ∈ {0, 1},

δ(p, a) = resto(2p + a, 3)

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AUTO–MATAS

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Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Definicion

Dado un AFD A = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porA o el lenguaje reconocido por A es

C (A) = {u ∈ Σ∗ : δ∗(I, u) ∈ F}

En el A del ejemplo anterior:

C (A) = {u ∈ {0, 1}∗ : u representa en binario un multiplo de 3}

Para verlo, notar que para todos p ∈ {0, 1, 2} y a ∈ {0, 1},

δ(p, a) = resto(2p + a, 3)

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AFD

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Definicion

Dado un AFD A = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porA o el lenguaje reconocido por A es

C (A) = {u ∈ Σ∗ : δ∗(I, u) ∈ F}

En el A del ejemplo anterior:

C (A) = {u ∈ {0, 1}∗ : u representa en binario un multiplo de 3}

Para verlo, notar que para todos p ∈ {0, 1, 2} y a ∈ {0, 1},

δ(p, a) = resto(2p + a, 3)

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Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Definicion

Si Σ es un alfabeto y L ⊂ Σ∗, decimos que L es regular sihay un automata A sobre Σ tal que L = C (A).

Ejemplos de lenguajes regulares

El conjunto de todas las cadenas binarias que representanun multiplo de 3 es un conjunto regular.

Dados B y n fijos, el conjunto de todas las cadenasB–arias que representan un multiplo de n es regular.

El conjunto de todas las cadenas binarias que contienen01011 como subcadena es regular.

Dado U ⊂ Σ∗ con |U| <∞, el conjunto de todas lascadenas sobre Σ que contienen algun elemento de U comosubcadena es regular. (En particular, Σ∗ es regular.)

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Configuraciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Definicion

Si Σ es un alfabeto y L ⊂ Σ∗, decimos que L es regular sihay un automata A sobre Σ tal que L = C (A).

Ejemplos de lenguajes regulares

El conjunto de todas las cadenas binarias que representanun multiplo de 3 es un conjunto regular.

Dados B y n fijos, el conjunto de todas las cadenasB–arias que representan un multiplo de n es regular.

El conjunto de todas las cadenas binarias que contienen01011 como subcadena es regular.

Dado U ⊂ Σ∗ con |U| <∞, el conjunto de todas lascadenas sobre Σ que contienen algun elemento de U comosubcadena es regular. (En particular, Σ∗ es regular.)

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Definicion

Si Σ es un alfabeto y L ⊂ Σ∗, decimos que L es regular sihay un automata A sobre Σ tal que L = C (A).

Ejemplos de lenguajes regulares

El conjunto de todas las cadenas binarias que representanun multiplo de 3 es un conjunto regular.

Dados B y n fijos, el conjunto de todas las cadenasB–arias que representan un multiplo de n es regular.

El conjunto de todas las cadenas binarias que contienen01011 como subcadena es regular.

Dado U ⊂ Σ∗ con |U| <∞, el conjunto de todas lascadenas sobre Σ que contienen algun elemento de U comosubcadena es regular. (En particular, Σ∗ es regular.)

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Definicion

Si Σ es un alfabeto y L ⊂ Σ∗, decimos que L es regular sihay un automata A sobre Σ tal que L = C (A).

Ejemplos de lenguajes regulares

El conjunto de todas las cadenas binarias que representanun multiplo de 3 es un conjunto regular.

Dados B y n fijos, el conjunto de todas las cadenasB–arias que representan un multiplo de n es regular.

El conjunto de todas las cadenas binarias que contienen01011 como subcadena es regular.

Dado U ⊂ Σ∗ con |U| <∞, el conjunto de todas lascadenas sobre Σ que contienen algun elemento de U comosubcadena es regular. (En particular, Σ∗ es regular.)

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Definicion

Si Σ es un alfabeto y L ⊂ Σ∗, decimos que L es regular sihay un automata A sobre Σ tal que L = C (A).

Ejemplos de lenguajes regulares

El conjunto de todas las cadenas binarias que representanun multiplo de 3 es un conjunto regular.

Dados B y n fijos, el conjunto de todas las cadenasB–arias que representan un multiplo de n es regular.

El conjunto de todas las cadenas binarias que contienen01011 como subcadena es regular.

Dado U ⊂ Σ∗ con |U| <∞, el conjunto de todas lascadenas sobre Σ que contienen algun elemento de U comosubcadena es regular. (En particular, Σ∗ es regular.)

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Ejemplos de lenguajes que no son regulares

Σ = {0, 1}

L = {0n1n : n ∈ N}= {ε, 01, 0011, 000111, . . .}

Σ = {0, 1}L = {0n : n es numero primo}

= {00, 000, 00000, 0000000, . . .}

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Ejemplos de lenguajes que no son regulares

Σ = {0, 1}L = {0n1n : n ∈ N}

= {ε, 01, 0011, 000111, . . .}Σ = {0, 1}

L = {0n : n es numero primo}= {00, 000, 00000, 0000000, . . .}

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AUTO–MATAS

Automatas

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AFD

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Ejemplos de lenguajes que no son regulares

Σ = {0, 1}L = {0n1n : n ∈ N}

= {ε, 01, 0011, 000111, . . .}

Σ = {0, 1}L = {0n : n es numero primo}

= {00, 000, 00000, 0000000, . . .}

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AUTO–MATAS

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Ejemplos de lenguajes que no son regulares

Σ = {0, 1}L = {0n1n : n ∈ N}

= {ε, 01, 0011, 000111, . . .}Σ = {0, 1}

L = {0n : n es numero primo}= {00, 000, 00000, 0000000, . . .}

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K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Ejemplos de lenguajes que no son regulares

Σ = {0, 1}L = {0n1n : n ∈ N}

= {ε, 01, 0011, 000111, . . .}Σ = {0, 1}

L = {0n : n es numero primo}

= {00, 000, 00000, 0000000, . . .}

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Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Ejemplos de lenguajes que no son regulares

Σ = {0, 1}L = {0n1n : n ∈ N}

= {ε, 01, 0011, 000111, . . .}Σ = {0, 1}

L = {0n : n es numero primo}= {00, 000, 00000, 0000000, . . .}

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K(Σ)

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Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Propiedades basicas de los lenguajes regulares

Todo conjunto finito es regular.

El complemento de un lenguaje regular es un conjuntoregular.

La union de lenguajes regulares es un conjunto regular.

La interseccion de lenguajes regulares es un conjuntoregular.

Ejercicio Construir los respectivos AFD.

Otras propiedades de los L.R., pero difıciles de ver por AFD:

Si U es regular, el conjunto de palabras en U escritas deatras hacia adelante es regular.

Si U y V son regulares, UV es regular.

Si U es regular, U∗ es tambien regular.

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Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Propiedades basicas de los lenguajes regulares

Todo conjunto finito es regular.

El complemento de un lenguaje regular es un conjuntoregular.

La union de lenguajes regulares es un conjunto regular.

La interseccion de lenguajes regulares es un conjuntoregular.

Ejercicio Construir los respectivos AFD.

Otras propiedades de los L.R., pero difıciles de ver por AFD:

Si U es regular, el conjunto de palabras en U escritas deatras hacia adelante es regular.

Si U y V son regulares, UV es regular.

Si U es regular, U∗ es tambien regular.

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Propiedades basicas de los lenguajes regulares

Todo conjunto finito es regular.

El complemento de un lenguaje regular es un conjuntoregular.

La union de lenguajes regulares es un conjunto regular.

La interseccion de lenguajes regulares es un conjuntoregular.

Ejercicio Construir los respectivos AFD.

Otras propiedades de los L.R., pero difıciles de ver por AFD:

Si U es regular, el conjunto de palabras en U escritas deatras hacia adelante es regular.

Si U y V son regulares, UV es regular.

Si U es regular, U∗ es tambien regular.

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Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Propiedades basicas de los lenguajes regulares

Todo conjunto finito es regular.

El complemento de un lenguaje regular es un conjuntoregular.

La union de lenguajes regulares es un conjunto regular.

La interseccion de lenguajes regulares es un conjuntoregular.

Ejercicio Construir los respectivos AFD.

Otras propiedades de los L.R., pero difıciles de ver por AFD:

Si U es regular, el conjunto de palabras en U escritas deatras hacia adelante es regular.

Si U y V son regulares, UV es regular.

Si U es regular, U∗ es tambien regular.

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Lenguajes regulares

Propiedades basicas de los lenguajes regulares

Todo conjunto finito es regular.

El complemento de un lenguaje regular es un conjuntoregular.

La union de lenguajes regulares es un conjunto regular.

La interseccion de lenguajes regulares es un conjuntoregular.

Ejercicio Construir los respectivos AFD.

Otras propiedades de los L.R., pero difıciles de ver por AFD:

Si U es regular, el conjunto de palabras en U escritas deatras hacia adelante es regular.

Si U y V son regulares, UV es regular.

Si U es regular, U∗ es tambien regular.

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Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Propiedades basicas de los lenguajes regulares

Todo conjunto finito es regular.

El complemento de un lenguaje regular es un conjuntoregular.

La union de lenguajes regulares es un conjunto regular.

La interseccion de lenguajes regulares es un conjuntoregular.

Ejercicio Construir los respectivos AFD.

Otras propiedades de los L.R., pero difıciles de ver por AFD:

Si U es regular, el conjunto de palabras en U escritas deatras hacia adelante es regular.

Si U y V son regulares, UV es regular.

Si U es regular, U∗ es tambien regular.

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Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Propiedades basicas de los lenguajes regulares

Todo conjunto finito es regular.

El complemento de un lenguaje regular es un conjuntoregular.

La union de lenguajes regulares es un conjunto regular.

La interseccion de lenguajes regulares es un conjuntoregular.

Ejercicio Construir los respectivos AFD.

Otras propiedades de los L.R., pero difıciles de ver por AFD:

Si U es regular, el conjunto de palabras en U escritas deatras hacia adelante es regular.

Si U y V son regulares, UV es regular.

Si U es regular, U∗ es tambien regular.

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AUTO–MATAS

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Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Propiedades basicas de los lenguajes regulares

Todo conjunto finito es regular.

El complemento de un lenguaje regular es un conjuntoregular.

La union de lenguajes regulares es un conjunto regular.

La interseccion de lenguajes regulares es un conjuntoregular.

Ejercicio Construir los respectivos AFD.

Otras propiedades de los L.R., pero difıciles de ver por AFD:

Si U es regular, el conjunto de palabras en U escritas deatras hacia adelante es regular.

Si U y V son regulares, UV es regular.

Si U es regular, U∗ es tambien regular.

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes regulares

Propiedades basicas de los lenguajes regulares

Todo conjunto finito es regular.

El complemento de un lenguaje regular es un conjuntoregular.

La union de lenguajes regulares es un conjunto regular.

La interseccion de lenguajes regulares es un conjuntoregular.

Ejercicio Construir los respectivos AFD.

Otras propiedades de los L.R., pero difıciles de ver por AFD:

Si U es regular, el conjunto de palabras en U escritas deatras hacia adelante es regular.

Si U y V son regulares, UV es regular.

Si U es regular, U∗ es tambien regular.

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Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Automata finito no determinista (AFND) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla B = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K , I,F son como para los AFD.

δ : K × Σ→ P(K ) es la funcion de transicion hacia unoo varios estados (incluso ninguno).

Ejemplo

K = {A,B,C} Σ = {0, 1} I = A F = {B,C}

δ 0 1

A {A} {B,C}B ∅ {C}C {B} ∅

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Automata finito no determinista (AFND) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla B = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K , I,F son como para los AFD.

δ : K × Σ→ P(K ) es la funcion de transicion hacia unoo varios estados (incluso ninguno).

Ejemplo

K = {A,B,C} Σ = {0, 1} I = A F = {B,C}

δ 0 1

A {A} {B,C}B ∅ {C}C {B} ∅

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Automata finito no determinista (AFND) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla B = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K , I,F son como para los AFD.

δ : K × Σ→ P(K ) es la funcion de transicion

hacia unoo varios estados (incluso ninguno).

Ejemplo

K = {A,B,C} Σ = {0, 1} I = A F = {B,C}

δ 0 1

A {A} {B,C}B ∅ {C}C {B} ∅

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Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Automata finito no determinista (AFND) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla B = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K , I,F son como para los AFD.

δ : K × Σ→ P(K ) es la funcion de transicion hacia unoo varios estados (incluso ninguno).

Ejemplo

K = {A,B,C} Σ = {0, 1} I = A F = {B,C}

δ 0 1

A {A} {B,C}B ∅ {C}C {B} ∅

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Automata finito no determinista (AFND) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla B = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K , I,F son como para los AFD.

δ : K × Σ→ P(K ) es la funcion de transicion hacia unoo varios estados (incluso ninguno).

Ejemplo

K = {A,B,C} Σ = {0, 1} I = A F = {B,C}

δ 0 1

A {A} {B,C}B ∅ {C}C {B} ∅

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Automata finito no determinista (AFND) sobre alfabeto Σ

Es una quıntupla B = (K ,Σ, δ, I,F ) donde:

K , I,F son como para los AFD.

δ : K × Σ→ P(K ) es la funcion de transicion hacia unoo varios estados (incluso ninguno).

Ejemplo

K = {A,B,C} Σ = {0, 1} I = A F = {B,C}

δ 0 1

A {A} {B,C}B ∅ {C}C {B} ∅

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Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Computaciones de AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), p ∈ K y u ∈ Σk ,

unacomputacion desde p para u es una sucesion de estadosp0, . . . , pk tal que

p0 = p, y

pi ∈ δ(pi−1, ui ) para todo i = 1, . . . , k .

En tal caso, escribimos (p, u) `B pk .

Aceptacion en AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porB es

C (B) = {u ∈ Σ∗ : (I, u) `B q para algun q ∈ F}

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AFD

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AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Computaciones de AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), p ∈ K y u ∈ Σk , unacomputacion desde p para u

es una sucesion de estadosp0, . . . , pk tal que

p0 = p, y

pi ∈ δ(pi−1, ui ) para todo i = 1, . . . , k .

En tal caso, escribimos (p, u) `B pk .

Aceptacion en AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porB es

C (B) = {u ∈ Σ∗ : (I, u) `B q para algun q ∈ F}

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Computaciones de AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), p ∈ K y u ∈ Σk , unacomputacion desde p para u es una sucesion de estadosp0, . . . , pk tal que

p0 = p, y

pi ∈ δ(pi−1, ui ) para todo i = 1, . . . , k .

En tal caso, escribimos (p, u) `B pk .

Aceptacion en AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porB es

C (B) = {u ∈ Σ∗ : (I, u) `B q para algun q ∈ F}

Page 77: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Computaciones de AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), p ∈ K y u ∈ Σk , unacomputacion desde p para u es una sucesion de estadosp0, . . . , pk tal que

p0 = p, y

pi ∈ δ(pi−1, ui ) para todo i = 1, . . . , k .

En tal caso, escribimos (p, u) `B pk .

Aceptacion en AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porB es

C (B) = {u ∈ Σ∗ : (I, u) `B q para algun q ∈ F}

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Computaciones de AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), p ∈ K y u ∈ Σk , unacomputacion desde p para u es una sucesion de estadosp0, . . . , pk tal que

p0 = p, y

pi ∈ δ(pi−1, ui ) para todo i = 1, . . . , k .

En tal caso, escribimos (p, u) `B pk .

Aceptacion en AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porB es

C (B) = {u ∈ Σ∗ : (I, u) `B q para algun q ∈ F}

Page 79: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Computaciones de AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), p ∈ K y u ∈ Σk , unacomputacion desde p para u es una sucesion de estadosp0, . . . , pk tal que

p0 = p, y

pi ∈ δ(pi−1, ui ) para todo i = 1, . . . , k .

En tal caso, escribimos (p, u) `B pk .

Aceptacion en AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porB es

C (B) = {u ∈ Σ∗ : (I, u) `B q para algun q ∈ F}

Page 80: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

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AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Computaciones de AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), p ∈ K y u ∈ Σk , unacomputacion desde p para u es una sucesion de estadosp0, . . . , pk tal que

p0 = p, y

pi ∈ δ(pi−1, ui ) para todo i = 1, . . . , k .

En tal caso, escribimos (p, u) `B pk .

Aceptacion en AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porB es

C (B) = {u ∈ Σ∗ : (I, u) `B q para algun q ∈ F}

Page 81: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

Computaciones de AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), p ∈ K y u ∈ Σk , unacomputacion desde p para u es una sucesion de estadosp0, . . . , pk tal que

p0 = p, y

pi ∈ δ(pi−1, ui ) para todo i = 1, . . . , k .

En tal caso, escribimos (p, u) `B pk .

Aceptacion en AFND

Dado un AFND B = (K ,Σ, δ, I,F ), el conjunto aceptado porB es

C (B) = {u ∈ Σ∗ : (I, u) `B q para algun q ∈ F}

Page 82: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

δ como funcion de K × Σ∗ en P(K )

δ : K × Σ→ P(K )

se extiende a δ∗ : K × Σ∗ → P(K ) ası:

δ∗(p, u) =

{p} si u = ε⋃q∈δ(p,a)

δ∗(q, v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

Interpretacion de δ∗

δ∗(p, u) es el conjunto de todos los estados a los que se puedellegar comenzando en el estado p y realizando transicionessegun los sucesivos sımbolos de la cadena u.

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AUTO–MATAS

Automatas

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AFD

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AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

δ como funcion de K × Σ∗ en P(K )

δ : K × Σ→ P(K ) se extiende a δ∗ : K × Σ∗ → P(K ) ası:

δ∗(p, u) =

{p} si u = ε⋃q∈δ(p,a)

δ∗(q, v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

Interpretacion de δ∗

δ∗(p, u) es el conjunto de todos los estados a los que se puedellegar comenzando en el estado p y realizando transicionessegun los sucesivos sımbolos de la cadena u.

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AUTO–MATAS

Automatas

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AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

δ como funcion de K × Σ∗ en P(K )

δ : K × Σ→ P(K ) se extiende a δ∗ : K × Σ∗ → P(K ) ası:

δ∗(p, u) =

{p} si u = ε

⋃q∈δ(p,a)

δ∗(q, v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

Interpretacion de δ∗

δ∗(p, u) es el conjunto de todos los estados a los que se puedellegar comenzando en el estado p y realizando transicionessegun los sucesivos sımbolos de la cadena u.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

δ como funcion de K × Σ∗ en P(K )

δ : K × Σ→ P(K ) se extiende a δ∗ : K × Σ∗ → P(K ) ası:

δ∗(p, u) =

{p} si u = ε⋃q∈δ(p,a)

δ∗(q, v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

Interpretacion de δ∗

δ∗(p, u) es el conjunto de todos los estados a los que se puedellegar comenzando en el estado p y realizando transicionessegun los sucesivos sımbolos de la cadena u.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Automatas finitos no deterministas

δ como funcion de K × Σ∗ en P(K )

δ : K × Σ→ P(K ) se extiende a δ∗ : K × Σ∗ → P(K ) ası:

δ∗(p, u) =

{p} si u = ε⋃q∈δ(p,a)

δ∗(q, v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

Interpretacion de δ∗

δ∗(p, u) es el conjunto de todos los estados a los que se puedellegar comenzando en el estado p y realizando transicionessegun los sucesivos sımbolos de la cadena u.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Equivalencia entre AFD y AFND

Lema

Sea B = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFND. Para todos p ∈ K y u ∈ Σ∗,δ∗(p, u) = {q : (p, u) `B q}.

Teorema

Cualquier conjunto aceptado por un AFND es un lenguajeregular.

Dado B = (K ,Σ, δ, I,F ), construimos un AFDA = (KA,Σ, δA, IA,FA) ası:

KA = P(K ) IA = {I} FA = {S ⊂ K : S ∩ F 6= ∅}

δA(S , a) =⋃p∈S

δ(p, a)

resultando C (B) = C (A).

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Equivalencia entre AFD y AFND

Lema

Sea B = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFND. Para todos p ∈ K y u ∈ Σ∗,δ∗(p, u) = {q : (p, u) `B q}.

Teorema

Cualquier conjunto aceptado por un AFND es un lenguajeregular.

Dado B = (K ,Σ, δ, I,F ), construimos un AFDA = (KA,Σ, δA, IA,FA) ası:

KA = P(K ) IA = {I} FA = {S ⊂ K : S ∩ F 6= ∅}

δA(S , a) =⋃p∈S

δ(p, a)

resultando C (B) = C (A).

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Equivalencia entre AFD y AFND

Lema

Sea B = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFND. Para todos p ∈ K y u ∈ Σ∗,δ∗(p, u) = {q : (p, u) `B q}.

Teorema

Cualquier conjunto aceptado por un AFND es un lenguajeregular.

Dado B = (K ,Σ, δ, I,F ),

construimos un AFDA = (KA,Σ, δA, IA,FA) ası:

KA = P(K ) IA = {I} FA = {S ⊂ K : S ∩ F 6= ∅}

δA(S , a) =⋃p∈S

δ(p, a)

resultando C (B) = C (A).

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Equivalencia entre AFD y AFND

Lema

Sea B = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFND. Para todos p ∈ K y u ∈ Σ∗,δ∗(p, u) = {q : (p, u) `B q}.

Teorema

Cualquier conjunto aceptado por un AFND es un lenguajeregular.

Dado B = (K ,Σ, δ, I,F ), construimos un AFDA = (KA,Σ, δA, IA,FA) ası:

KA = P(K )

IA = {I} FA = {S ⊂ K : S ∩ F 6= ∅}

δA(S , a) =⋃p∈S

δ(p, a)

resultando C (B) = C (A).

Page 91: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Equivalencia entre AFD y AFND

Lema

Sea B = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFND. Para todos p ∈ K y u ∈ Σ∗,δ∗(p, u) = {q : (p, u) `B q}.

Teorema

Cualquier conjunto aceptado por un AFND es un lenguajeregular.

Dado B = (K ,Σ, δ, I,F ), construimos un AFDA = (KA,Σ, δA, IA,FA) ası:

KA = P(K ) IA = {I}

FA = {S ⊂ K : S ∩ F 6= ∅}

δA(S , a) =⋃p∈S

δ(p, a)

resultando C (B) = C (A).

Page 92: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Equivalencia entre AFD y AFND

Lema

Sea B = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFND. Para todos p ∈ K y u ∈ Σ∗,δ∗(p, u) = {q : (p, u) `B q}.

Teorema

Cualquier conjunto aceptado por un AFND es un lenguajeregular.

Dado B = (K ,Σ, δ, I,F ), construimos un AFDA = (KA,Σ, δA, IA,FA) ası:

KA = P(K ) IA = {I} FA = {S ⊂ K : S ∩ F 6= ∅}

δA(S , a) =⋃p∈S

δ(p, a)

resultando C (B) = C (A).

Page 93: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Equivalencia entre AFD y AFND

Lema

Sea B = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFND. Para todos p ∈ K y u ∈ Σ∗,δ∗(p, u) = {q : (p, u) `B q}.

Teorema

Cualquier conjunto aceptado por un AFND es un lenguajeregular.

Dado B = (K ,Σ, δ, I,F ), construimos un AFDA = (KA,Σ, δA, IA,FA) ası:

KA = P(K ) IA = {I} FA = {S ⊂ K : S ∩ F 6= ∅}

δA(S , a) =⋃p∈S

δ(p, a)

resultando C (B) = C (A).

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Equivalencia entre AFD y AFND

Lema

Sea B = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFND. Para todos p ∈ K y u ∈ Σ∗,δ∗(p, u) = {q : (p, u) `B q}.

Teorema

Cualquier conjunto aceptado por un AFND es un lenguajeregular.

Dado B = (K ,Σ, δ, I,F ), construimos un AFDA = (KA,Σ, δA, IA,FA) ası:

KA = P(K ) IA = {I} FA = {S ⊂ K : S ∩ F 6= ∅}

δA(S , a) =⋃p∈S

δ(p, a)

resultando C (B) = C (A).

Page 95: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo de aplicacion de AFND

Los lenguajes regulares revertidos son tambien regulares

Si L es regular, sea A = (K ,Σ, δ, I,F ) AFD tal que L = C (A).

Definimos un AFND B = (KB,Σ, δB, IB,FB}) ası:

KB = K ∪ {IB} (se supone que IB /∈ K )

FB =

{{I} si I /∈ F{I, IB} si I ∈ F

∀a ∈ Σ: δB(IB, a) = {p : δ(p, a) ∈ F}∀(q, a) ∈ K × Σ: δB(q, a) = {p ∈ K : δ(p, a) = q}

Con esto: w ∈ C (B) ⇐⇒ wR ∈ C (A)

Luego, el conjunto de todas las palabras de L escritas al reveses regular.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo de aplicacion de AFND

Los lenguajes regulares revertidos son tambien regulares

Si L es regular, sea A = (K ,Σ, δ, I,F ) AFD tal que L = C (A).

Definimos un AFND B = (KB,Σ, δB, IB,FB}) ası:

KB = K ∪ {IB} (se supone que IB /∈ K )

FB =

{{I} si I /∈ F{I, IB} si I ∈ F

∀a ∈ Σ: δB(IB, a) = {p : δ(p, a) ∈ F}∀(q, a) ∈ K × Σ: δB(q, a) = {p ∈ K : δ(p, a) = q}

Con esto: w ∈ C (B) ⇐⇒ wR ∈ C (A)

Luego, el conjunto de todas las palabras de L escritas al reveses regular.

Page 97: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo de aplicacion de AFND

Los lenguajes regulares revertidos son tambien regulares

Si L es regular, sea A = (K ,Σ, δ, I,F ) AFD tal que L = C (A).

Definimos un AFND B = (KB,Σ, δB, IB,FB}) ası:

KB = K ∪ {IB} (se supone que IB /∈ K )

FB =

{{I} si I /∈ F{I, IB} si I ∈ F

∀a ∈ Σ: δB(IB, a) = {p : δ(p, a) ∈ F}∀(q, a) ∈ K × Σ: δB(q, a) = {p ∈ K : δ(p, a) = q}

Con esto: w ∈ C (B) ⇐⇒ wR ∈ C (A)

Luego, el conjunto de todas las palabras de L escritas al reveses regular.

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AUTO–MATAS

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AFD

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo de aplicacion de AFND

Los lenguajes regulares revertidos son tambien regulares

Si L es regular, sea A = (K ,Σ, δ, I,F ) AFD tal que L = C (A).

Definimos un AFND B = (KB,Σ, δB, IB,FB}) ası:

KB = K ∪ {IB} (se supone que IB /∈ K )

FB =

{{I} si I /∈ F

{I, IB} si I ∈ F

∀a ∈ Σ: δB(IB, a) = {p : δ(p, a) ∈ F}∀(q, a) ∈ K × Σ: δB(q, a) = {p ∈ K : δ(p, a) = q}

Con esto: w ∈ C (B) ⇐⇒ wR ∈ C (A)

Luego, el conjunto de todas las palabras de L escritas al reveses regular.

Page 99: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

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AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo de aplicacion de AFND

Los lenguajes regulares revertidos son tambien regulares

Si L es regular, sea A = (K ,Σ, δ, I,F ) AFD tal que L = C (A).

Definimos un AFND B = (KB,Σ, δB, IB,FB}) ası:

KB = K ∪ {IB} (se supone que IB /∈ K )

FB =

{{I} si I /∈ F{I, IB} si I ∈ F

∀a ∈ Σ: δB(IB, a) = {p : δ(p, a) ∈ F}∀(q, a) ∈ K × Σ: δB(q, a) = {p ∈ K : δ(p, a) = q}

Con esto: w ∈ C (B) ⇐⇒ wR ∈ C (A)

Luego, el conjunto de todas las palabras de L escritas al reveses regular.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo de aplicacion de AFND

Los lenguajes regulares revertidos son tambien regulares

Si L es regular, sea A = (K ,Σ, δ, I,F ) AFD tal que L = C (A).

Definimos un AFND B = (KB,Σ, δB, IB,FB}) ası:

KB = K ∪ {IB} (se supone que IB /∈ K )

FB =

{{I} si I /∈ F{I, IB} si I ∈ F

∀a ∈ Σ: δB(IB, a) = {p : δ(p, a) ∈ F}

∀(q, a) ∈ K × Σ: δB(q, a) = {p ∈ K : δ(p, a) = q}

Con esto: w ∈ C (B) ⇐⇒ wR ∈ C (A)

Luego, el conjunto de todas las palabras de L escritas al reveses regular.

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo de aplicacion de AFND

Los lenguajes regulares revertidos son tambien regulares

Si L es regular, sea A = (K ,Σ, δ, I,F ) AFD tal que L = C (A).

Definimos un AFND B = (KB,Σ, δB, IB,FB}) ası:

KB = K ∪ {IB} (se supone que IB /∈ K )

FB =

{{I} si I /∈ F{I, IB} si I ∈ F

∀a ∈ Σ: δB(IB, a) = {p : δ(p, a) ∈ F}∀(q, a) ∈ K × Σ: δB(q, a) = {p ∈ K : δ(p, a) = q}

Con esto: w ∈ C (B) ⇐⇒ wR ∈ C (A)

Luego, el conjunto de todas las palabras de L escritas al reveses regular.

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo de aplicacion de AFND

Los lenguajes regulares revertidos son tambien regulares

Si L es regular, sea A = (K ,Σ, δ, I,F ) AFD tal que L = C (A).

Definimos un AFND B = (KB,Σ, δB, IB,FB}) ası:

KB = K ∪ {IB} (se supone que IB /∈ K )

FB =

{{I} si I /∈ F{I, IB} si I ∈ F

∀a ∈ Σ: δB(IB, a) = {p : δ(p, a) ∈ F}∀(q, a) ∈ K × Σ: δB(q, a) = {p ∈ K : δ(p, a) = q}

Con esto: w ∈ C (B) ⇐⇒ wR ∈ C (A)

Luego, el conjunto de todas las palabras de L escritas al reveses regular.

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo de aplicacion de AFND

Los lenguajes regulares revertidos son tambien regulares

Si L es regular, sea A = (K ,Σ, δ, I,F ) AFD tal que L = C (A).

Definimos un AFND B = (KB,Σ, δB, IB,FB}) ası:

KB = K ∪ {IB} (se supone que IB /∈ K )

FB =

{{I} si I /∈ F{I, IB} si I ∈ F

∀a ∈ Σ: δB(IB, a) = {p : δ(p, a) ∈ F}∀(q, a) ∈ K × Σ: δB(q, a) = {p ∈ K : δ(p, a) = q}

Con esto: w ∈ C (B) ⇐⇒ wR ∈ C (A)

Luego, el conjunto de todas las palabras de L escritas al reveses regular.

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijado un alfabeto Σ, sabemos que:

√cualquier conjunto finito sobre Σ es regular.

√la union de dos conjuntos regulares es regular.

√la concatenacion de dos conjuntos regulares es regular.

√U∗ es regular cuando U es regular.

Por lo tanto, la clase de todos los conjuntos regulares sobre Σcontiene a todos los conjuntos finitos y es cerrada bajo union,concatenacion y operacion ∗.

Teorema

La clase de todos los conjuntos regulares sobre Σ es la maspequena (en el sentido de la contencion) de las familias desubconjuntos de Σ∗ que contiene a todos los conjuntos finitos yes cerrada bajo union, concatenacion y operacion ∗.

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijado un alfabeto Σ, sabemos que:√

cualquier conjunto finito sobre Σ es regular.

√la union de dos conjuntos regulares es regular.

√la concatenacion de dos conjuntos regulares es regular.

√U∗ es regular cuando U es regular.

Por lo tanto, la clase de todos los conjuntos regulares sobre Σcontiene a todos los conjuntos finitos y es cerrada bajo union,concatenacion y operacion ∗.

Teorema

La clase de todos los conjuntos regulares sobre Σ es la maspequena (en el sentido de la contencion) de las familias desubconjuntos de Σ∗ que contiene a todos los conjuntos finitos yes cerrada bajo union, concatenacion y operacion ∗.

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Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijado un alfabeto Σ, sabemos que:√

cualquier conjunto finito sobre Σ es regular.√

la union de dos conjuntos regulares es regular.

√la concatenacion de dos conjuntos regulares es regular.

√U∗ es regular cuando U es regular.

Por lo tanto, la clase de todos los conjuntos regulares sobre Σcontiene a todos los conjuntos finitos y es cerrada bajo union,concatenacion y operacion ∗.

Teorema

La clase de todos los conjuntos regulares sobre Σ es la maspequena (en el sentido de la contencion) de las familias desubconjuntos de Σ∗ que contiene a todos los conjuntos finitos yes cerrada bajo union, concatenacion y operacion ∗.

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Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijado un alfabeto Σ, sabemos que:√

cualquier conjunto finito sobre Σ es regular.√

la union de dos conjuntos regulares es regular.√

la concatenacion de dos conjuntos regulares es regular.

√U∗ es regular cuando U es regular.

Por lo tanto, la clase de todos los conjuntos regulares sobre Σcontiene a todos los conjuntos finitos y es cerrada bajo union,concatenacion y operacion ∗.

Teorema

La clase de todos los conjuntos regulares sobre Σ es la maspequena (en el sentido de la contencion) de las familias desubconjuntos de Σ∗ que contiene a todos los conjuntos finitos yes cerrada bajo union, concatenacion y operacion ∗.

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Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijado un alfabeto Σ, sabemos que:√

cualquier conjunto finito sobre Σ es regular.√

la union de dos conjuntos regulares es regular.√

la concatenacion de dos conjuntos regulares es regular.√

U∗ es regular cuando U es regular.

Por lo tanto, la clase de todos los conjuntos regulares sobre Σcontiene a todos los conjuntos finitos y es cerrada bajo union,concatenacion y operacion ∗.

Teorema

La clase de todos los conjuntos regulares sobre Σ es la maspequena (en el sentido de la contencion) de las familias desubconjuntos de Σ∗ que contiene a todos los conjuntos finitos yes cerrada bajo union, concatenacion y operacion ∗.

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Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijado un alfabeto Σ, sabemos que:√

cualquier conjunto finito sobre Σ es regular.√

la union de dos conjuntos regulares es regular.√

la concatenacion de dos conjuntos regulares es regular.√

U∗ es regular cuando U es regular.

Por lo tanto, la clase de todos los conjuntos regulares sobre Σcontiene a todos los conjuntos finitos y es cerrada bajo union,concatenacion y operacion ∗.

Teorema

La clase de todos los conjuntos regulares sobre Σ es la maspequena (en el sentido de la contencion) de las familias desubconjuntos de Σ∗ que contiene a todos los conjuntos finitos yes cerrada bajo union, concatenacion y operacion ∗.

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Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijado un alfabeto Σ, sabemos que:√

cualquier conjunto finito sobre Σ es regular.√

la union de dos conjuntos regulares es regular.√

la concatenacion de dos conjuntos regulares es regular.√

U∗ es regular cuando U es regular.

Por lo tanto, la clase de todos los conjuntos regulares sobre Σcontiene a todos los conjuntos finitos y es cerrada bajo union,concatenacion y operacion ∗.

Teorema

La clase de todos los conjuntos regulares sobre Σ es la maspequena (en el sentido de la contencion) de las familias desubconjuntos de Σ∗ que contiene a todos los conjuntos finitos yes cerrada bajo union, concatenacion y operacion ∗.

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Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

La familia K(Σ)

Dado un alfabeto Σ, designamos por K(Σ) a la mas pequenafamilia de subconjuntos de Σ∗ tal que:

∀U ⊂ Σ∗, |U| <∞ =⇒ U ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),U ∪ V ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),UV ∈ K(Σ).

∀U ∈ K(Σ),U∗ ∈ K(Σ).

(P(Σ∗) cumple las cuatro propiedades. La interseccion detodas las familias que cumplen las cuatro propiedades tambienlas cumple. Luego, K(Σ) esta bien definida.)

Veremos que K(Σ) = {R ⊂ Σ∗ : R es regular}

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

La familia K(Σ)

Dado un alfabeto Σ, designamos por K(Σ) a la mas pequenafamilia de subconjuntos de Σ∗ tal que:

∀U ⊂ Σ∗, |U| <∞ =⇒ U ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),U ∪ V ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),UV ∈ K(Σ).

∀U ∈ K(Σ),U∗ ∈ K(Σ).

(P(Σ∗) cumple las cuatro propiedades. La interseccion detodas las familias que cumplen las cuatro propiedades tambienlas cumple. Luego, K(Σ) esta bien definida.)

Veremos que K(Σ) = {R ⊂ Σ∗ : R es regular}

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

La familia K(Σ)

Dado un alfabeto Σ, designamos por K(Σ) a la mas pequenafamilia de subconjuntos de Σ∗ tal que:

∀U ⊂ Σ∗, |U| <∞ =⇒ U ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),U ∪ V ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),UV ∈ K(Σ).

∀U ∈ K(Σ),U∗ ∈ K(Σ).

(P(Σ∗) cumple las cuatro propiedades. La interseccion detodas las familias que cumplen las cuatro propiedades tambienlas cumple. Luego, K(Σ) esta bien definida.)

Veremos que K(Σ) = {R ⊂ Σ∗ : R es regular}

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

La familia K(Σ)

Dado un alfabeto Σ, designamos por K(Σ) a la mas pequenafamilia de subconjuntos de Σ∗ tal que:

∀U ⊂ Σ∗, |U| <∞ =⇒ U ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),U ∪ V ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),UV ∈ K(Σ).

∀U ∈ K(Σ),U∗ ∈ K(Σ).

(P(Σ∗) cumple las cuatro propiedades. La interseccion detodas las familias que cumplen las cuatro propiedades tambienlas cumple. Luego, K(Σ) esta bien definida.)

Veremos que K(Σ) = {R ⊂ Σ∗ : R es regular}

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

La familia K(Σ)

Dado un alfabeto Σ, designamos por K(Σ) a la mas pequenafamilia de subconjuntos de Σ∗ tal que:

∀U ⊂ Σ∗, |U| <∞ =⇒ U ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),U ∪ V ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),UV ∈ K(Σ).

∀U ∈ K(Σ),U∗ ∈ K(Σ).

(P(Σ∗) cumple las cuatro propiedades. La interseccion detodas las familias que cumplen las cuatro propiedades tambienlas cumple. Luego, K(Σ) esta bien definida.)

Veremos que K(Σ) = {R ⊂ Σ∗ : R es regular}

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

La familia K(Σ)

Dado un alfabeto Σ, designamos por K(Σ) a la mas pequenafamilia de subconjuntos de Σ∗ tal que:

∀U ⊂ Σ∗, |U| <∞ =⇒ U ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),U ∪ V ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),UV ∈ K(Σ).

∀U ∈ K(Σ),U∗ ∈ K(Σ).

(P(Σ∗) cumple las cuatro propiedades. La interseccion detodas las familias que cumplen las cuatro propiedades tambienlas cumple. Luego, K(Σ) esta bien definida.)

Veremos que K(Σ) = {R ⊂ Σ∗ : R es regular}

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

La familia K(Σ)

Dado un alfabeto Σ, designamos por K(Σ) a la mas pequenafamilia de subconjuntos de Σ∗ tal que:

∀U ⊂ Σ∗, |U| <∞ =⇒ U ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),U ∪ V ∈ K(Σ).

∀U,V ∈ K(Σ),UV ∈ K(Σ).

∀U ∈ K(Σ),U∗ ∈ K(Σ).

(P(Σ∗) cumple las cuatro propiedades. La interseccion detodas las familias que cumplen las cuatro propiedades tambienlas cumple. Luego, K(Σ) esta bien definida.)

Veremos que K(Σ) = {R ⊂ Σ∗ : R es regular}

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Ejemplos

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Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Sea L regular, y A = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFD tal que C (A) = L.

Para cada q ∈ K definimos

Bq = {u : δ(q, u) ∈ F}

En particular, BI = C (A) = L.

Haciendo

Aq =

{{ε} si q ∈ F∅ si q /∈ F

se tiene que Aq ∈ K(Σ) (por ser finito) y se cumple que, paracada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃a∈Σ

{a}Bδ(q,a)

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Configuraciones

Computaciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Sea L regular, y A = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFD tal que C (A) = L.

Para cada q ∈ K definimos

Bq = {u : δ(q, u) ∈ F}

En particular, BI = C (A) = L.

Haciendo

Aq =

{{ε} si q ∈ F∅ si q /∈ F

se tiene que Aq ∈ K(Σ) (por ser finito) y se cumple que, paracada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃a∈Σ

{a}Bδ(q,a)

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Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Sea L regular, y A = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFD tal que C (A) = L.

Para cada q ∈ K definimos

Bq = {u : δ(q, u) ∈ F}

En particular, BI = C (A) = L.

Haciendo

Aq =

{{ε} si q ∈ F∅ si q /∈ F

se tiene que Aq ∈ K(Σ) (por ser finito) y se cumple que, paracada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃a∈Σ

{a}Bδ(q,a)

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K(Σ) y losconjuntosregulares

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Sea L regular, y A = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFD tal que C (A) = L.

Para cada q ∈ K definimos

Bq = {u : δ(q, u) ∈ F}

En particular, BI = C (A) = L.

Haciendo

Aq =

{{ε} si q ∈ F∅ si q /∈ F

se tiene que Aq ∈ K(Σ) (por ser finito) y se cumple que, paracada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃a∈Σ

{a}Bδ(q,a)

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AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Sea L regular, y A = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFD tal que C (A) = L.

Para cada q ∈ K definimos

Bq = {u : δ(q, u) ∈ F}

En particular, BI = C (A) = L.

Haciendo

Aq =

{{ε} si q ∈ F∅ si q /∈ F

se tiene que Aq ∈ K(Σ) (por ser finito)

y se cumple que, paracada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃a∈Σ

{a}Bδ(q,a)

Page 123: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Sea L regular, y A = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFD tal que C (A) = L.

Para cada q ∈ K definimos

Bq = {u : δ(q, u) ∈ F}

En particular, BI = C (A) = L.

Haciendo

Aq =

{{ε} si q ∈ F∅ si q /∈ F

se tiene que Aq ∈ K(Σ) (por ser finito) y se cumple que, paracada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃a∈Σ

{a}Bδ(q,a)

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Sea L regular, y A = (K ,Σ, δ, I,F ) un AFD tal que C (A) = L.

Para cada q ∈ K definimos

Bq = {u : δ(q, u) ∈ F}

En particular, BI = C (A) = L.

Haciendo

Aq =

{{ε} si q ∈ F∅ si q /∈ F

se tiene que Aq ∈ K(Σ) (por ser finito) y se cumple que, paracada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃a∈Σ

{a}Bδ(q,a)

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijando q ∈ K ,

para cada p ∈ K llamamos

Aqp = {a ∈ Σ : δ(q, a) = p}

(Observar que ∀q, p ∈ K ,Aqp ∈ K(Σ) y ε /∈ Aqp.)

Ası resulta que, para cada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃p∈K

AqpBp

con Aq y los Aqp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ Aqp.

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijando q ∈ K , para cada p ∈ K llamamos

Aqp = {a ∈ Σ : δ(q, a) = p}

(Observar que ∀q, p ∈ K ,Aqp ∈ K(Σ) y ε /∈ Aqp.)

Ası resulta que, para cada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃p∈K

AqpBp

con Aq y los Aqp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ Aqp.

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Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijando q ∈ K , para cada p ∈ K llamamos

Aqp = {a ∈ Σ : δ(q, a) = p}

(Observar que ∀q, p ∈ K ,Aqp ∈ K(Σ) y ε /∈ Aqp.)

Ası resulta que, para cada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃p∈K

AqpBp

con Aq y los Aqp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ Aqp.

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijando q ∈ K , para cada p ∈ K llamamos

Aqp = {a ∈ Σ : δ(q, a) = p}

(Observar que ∀q, p ∈ K ,Aqp ∈ K(Σ) y ε /∈ Aqp.)

Ası resulta que, para cada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃p∈K

AqpBp

con Aq y los Aqp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ Aqp.

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Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijando q ∈ K , para cada p ∈ K llamamos

Aqp = {a ∈ Σ : δ(q, a) = p}

(Observar que ∀q, p ∈ K ,Aqp ∈ K(Σ) y ε /∈ Aqp.)

Ası resulta que, para cada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃p∈K

AqpBp

con Aq y los Aqp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ Aqp.

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Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijando q ∈ K , para cada p ∈ K llamamos

Aqp = {a ∈ Σ : δ(q, a) = p}

(Observar que ∀q, p ∈ K ,Aqp ∈ K(Σ) y ε /∈ Aqp.)

Ası resulta que, para cada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃p∈K

AqpBp

con Aq y los Aqp perteneciendo todos a K(Σ)

y ε /∈ Aqp.

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Fijando q ∈ K , para cada p ∈ K llamamos

Aqp = {a ∈ Σ : δ(q, a) = p}

(Observar que ∀q, p ∈ K ,Aqp ∈ K(Σ) y ε /∈ Aqp.)

Ası resulta que, para cada q ∈ K ,

Bq = Aq ∪⋃p∈K

AqpBp

con Aq y los Aqp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ Aqp.

Page 132: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Haciendo J = K (y por lo tanto I ∈ J)

, el sistema de todas lasecuaciones Bq = Aq ∪

⋃p∈J

AqpBp : q ∈ J

puede verse como un “sistema” en las |J| “incognitas”

{Bq : q ∈ J}

con “coeficientes”

{Aq : q ∈ J} {Aqp : q, p ∈ J}

todos en K(Σ).

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K(Σ)

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Configuraciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Haciendo J = K (y por lo tanto I ∈ J), el sistema de todas lasecuaciones Bq = Aq ∪

⋃p∈J

AqpBp : q ∈ J

puede verse como un “sistema” en las |J| “incognitas”

{Bq : q ∈ J}

con “coeficientes”

{Aq : q ∈ J} {Aqp : q, p ∈ J}

todos en K(Σ).

Page 134: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Haciendo J = K (y por lo tanto I ∈ J), el sistema de todas lasecuaciones Bq = Aq ∪

⋃p∈J

AqpBp : q ∈ J

puede verse como un “sistema” en las |J| “incognitas”

{Bq : q ∈ J}

con “coeficientes”

{Aq : q ∈ J} {Aqp : q, p ∈ J}

todos en K(Σ).

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Configuraciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Haciendo J = K (y por lo tanto I ∈ J), el sistema de todas lasecuaciones Bq = Aq ∪

⋃p∈J

AqpBp : q ∈ J

puede verse como un “sistema” en las |J| “incognitas”

{Bq : q ∈ J}

con “coeficientes”

{Aq : q ∈ J} {Aqp : q, p ∈ J}

todos en K(Σ).

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AUTO–MATAS

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Haciendo J = K (y por lo tanto I ∈ J), el sistema de todas lasecuaciones Bq = Aq ∪

⋃p∈J

AqpBp : q ∈ J

puede verse como un “sistema” en las |J| “incognitas”

{Bq : q ∈ J}

con “coeficientes”

{Aq : q ∈ J} {Aqp : q, p ∈ J}

todos en K(Σ).

Page 137: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Veremos que si |J| > 1, podemos “eliminar” cualquierincognita (distinta de BI).

Es decir, para cualquier J ′ ⊂ J talque I ∈ J ′ y |J ′| = |J| − 1, existen

{A′q : q ∈ J ′} {A′qp : q, p ∈ J ′}tales que para todo q ∈ J ′,

Bq = A′q ∪⋃p∈J′

A′qpBp

con A′q y los A′qp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ A′qp.

Lema

Sean S ,A,T ⊂ Σ∗ tales que

ε /∈ A, y

S = T ∪ AS .

Entonces S = A∗T . Ademas, (A,T ∈ K(Σ)) =⇒ S ∈ K(Σ).

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Veremos que si |J| > 1, podemos “eliminar” cualquierincognita (distinta de BI). Es decir, para cualquier J ′ ⊂ J talque I ∈ J ′ y |J ′| = |J| − 1, existen

{A′q : q ∈ J ′} {A′qp : q, p ∈ J ′}

tales que para todo q ∈ J ′,

Bq = A′q ∪⋃p∈J′

A′qpBp

con A′q y los A′qp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ A′qp.

Lema

Sean S ,A,T ⊂ Σ∗ tales que

ε /∈ A, y

S = T ∪ AS .

Entonces S = A∗T . Ademas, (A,T ∈ K(Σ)) =⇒ S ∈ K(Σ).

Page 139: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Veremos que si |J| > 1, podemos “eliminar” cualquierincognita (distinta de BI). Es decir, para cualquier J ′ ⊂ J talque I ∈ J ′ y |J ′| = |J| − 1, existen

{A′q : q ∈ J ′} {A′qp : q, p ∈ J ′}tales que para todo q ∈ J ′,

Bq = A′q ∪⋃p∈J′

A′qpBp

con A′q y los A′qp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ A′qp.

Lema

Sean S ,A,T ⊂ Σ∗ tales que

ε /∈ A, y

S = T ∪ AS .

Entonces S = A∗T . Ademas, (A,T ∈ K(Σ)) =⇒ S ∈ K(Σ).

Page 140: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Veremos que si |J| > 1, podemos “eliminar” cualquierincognita (distinta de BI). Es decir, para cualquier J ′ ⊂ J talque I ∈ J ′ y |J ′| = |J| − 1, existen

{A′q : q ∈ J ′} {A′qp : q, p ∈ J ′}tales que para todo q ∈ J ′,

Bq = A′q ∪⋃p∈J′

A′qpBp

con A′q y los A′qp perteneciendo todos a K(Σ)

y ε /∈ A′qp.

Lema

Sean S ,A,T ⊂ Σ∗ tales que

ε /∈ A, y

S = T ∪ AS .

Entonces S = A∗T . Ademas, (A,T ∈ K(Σ)) =⇒ S ∈ K(Σ).

Page 141: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Veremos que si |J| > 1, podemos “eliminar” cualquierincognita (distinta de BI). Es decir, para cualquier J ′ ⊂ J talque I ∈ J ′ y |J ′| = |J| − 1, existen

{A′q : q ∈ J ′} {A′qp : q, p ∈ J ′}tales que para todo q ∈ J ′,

Bq = A′q ∪⋃p∈J′

A′qpBp

con A′q y los A′qp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ A′qp.

Lema

Sean S ,A,T ⊂ Σ∗ tales que

ε /∈ A, y

S = T ∪ AS .

Entonces S = A∗T . Ademas, (A,T ∈ K(Σ)) =⇒ S ∈ K(Σ).

Page 142: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

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AFD

Lenguajesregulares

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Veremos que si |J| > 1, podemos “eliminar” cualquierincognita (distinta de BI). Es decir, para cualquier J ′ ⊂ J talque I ∈ J ′ y |J ′| = |J| − 1, existen

{A′q : q ∈ J ′} {A′qp : q, p ∈ J ′}tales que para todo q ∈ J ′,

Bq = A′q ∪⋃p∈J′

A′qpBp

con A′q y los A′qp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ A′qp.

Lema

Sean S ,A,T ⊂ Σ∗ tales que

ε /∈ A, y

S = T ∪ AS .

Entonces S = A∗T . Ademas, (A,T ∈ K(Σ)) =⇒ S ∈ K(Σ).

Page 143: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Veremos que si |J| > 1, podemos “eliminar” cualquierincognita (distinta de BI). Es decir, para cualquier J ′ ⊂ J talque I ∈ J ′ y |J ′| = |J| − 1, existen

{A′q : q ∈ J ′} {A′qp : q, p ∈ J ′}tales que para todo q ∈ J ′,

Bq = A′q ∪⋃p∈J′

A′qpBp

con A′q y los A′qp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ A′qp.

Lema

Sean S ,A,T ⊂ Σ∗ tales que

ε /∈ A, y

S = T ∪ AS .

Entonces S = A∗T . Ademas, (A,T ∈ K(Σ)) =⇒ S ∈ K(Σ).

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Veremos que si |J| > 1, podemos “eliminar” cualquierincognita (distinta de BI). Es decir, para cualquier J ′ ⊂ J talque I ∈ J ′ y |J ′| = |J| − 1, existen

{A′q : q ∈ J ′} {A′qp : q, p ∈ J ′}tales que para todo q ∈ J ′,

Bq = A′q ∪⋃p∈J′

A′qpBp

con A′q y los A′qp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ A′qp.

Lema

Sean S ,A,T ⊂ Σ∗ tales que

ε /∈ A, y

S = T ∪ AS .

Entonces S = A∗T . Ademas, (A,T ∈ K(Σ)) =⇒ S ∈ K(Σ).

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Veremos que si |J| > 1, podemos “eliminar” cualquierincognita (distinta de BI). Es decir, para cualquier J ′ ⊂ J talque I ∈ J ′ y |J ′| = |J| − 1, existen

{A′q : q ∈ J ′} {A′qp : q, p ∈ J ′}tales que para todo q ∈ J ′,

Bq = A′q ∪⋃p∈J′

A′qpBp

con A′q y los A′qp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ A′qp.

Lema

Sean S ,A,T ⊂ Σ∗ tales que

ε /∈ A, y

S = T ∪ AS .

Entonces S = A∗T

. Ademas, (A,T ∈ K(Σ)) =⇒ S ∈ K(Σ).

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AUTO–MATAS

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Caracterizacion de Kleene de los lenguajes regulares

Veremos que si |J| > 1, podemos “eliminar” cualquierincognita (distinta de BI). Es decir, para cualquier J ′ ⊂ J talque I ∈ J ′ y |J ′| = |J| − 1, existen

{A′q : q ∈ J ′} {A′qp : q, p ∈ J ′}tales que para todo q ∈ J ′,

Bq = A′q ∪⋃p∈J′

A′qpBp

con A′q y los A′qp perteneciendo todos a K(Σ) y ε /∈ A′qp.

Lema

Sean S ,A,T ⊂ Σ∗ tales que

ε /∈ A, y

S = T ∪ AS .

Entonces S = A∗T . Ademas, (A,T ∈ K(Σ)) =⇒ S ∈ K(Σ).

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Definicion

Maquina secuencial: sextupla (K ,Σ,∆, δ, λ,I)

K es un conjunto finito de estados.

Σ: Alfabeto finito de entradas.

∆: Alfabeto finito de salidas.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

λ : K × Σ→ ∆ es la funcion de salidas.

I ∈ K es el estado inicial.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Definicion

Maquina secuencial: sextupla (K ,Σ,∆, δ, λ,I)

K es un conjunto finito de estados.

Σ: Alfabeto finito de entradas.

∆: Alfabeto finito de salidas.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

λ : K × Σ→ ∆ es la funcion de salidas.

I ∈ K es el estado inicial.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Definicion

Maquina secuencial: sextupla (K ,Σ,∆, δ, λ,I)

K es un conjunto finito de estados.

Σ: Alfabeto finito de entradas.

∆: Alfabeto finito de salidas.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

λ : K × Σ→ ∆ es la funcion de salidas.

I ∈ K es el estado inicial.

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AUTO–MATAS

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K(Σ)

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MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Definicion

Maquina secuencial: sextupla (K ,Σ,∆, δ, λ,I)

K es un conjunto finito de estados.

Σ: Alfabeto finito de entradas.

∆: Alfabeto finito de salidas.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

λ : K × Σ→ ∆ es la funcion de salidas.

I ∈ K es el estado inicial.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

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AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Definicion

Maquina secuencial: sextupla (K ,Σ,∆, δ, λ,I)

K es un conjunto finito de estados.

Σ: Alfabeto finito de entradas.

∆: Alfabeto finito de salidas.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

λ : K × Σ→ ∆ es la funcion de salidas.

I ∈ K es el estado inicial.

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Definicion

Maquina secuencial: sextupla (K ,Σ,∆, δ, λ,I)

K es un conjunto finito de estados.

Σ: Alfabeto finito de entradas.

∆: Alfabeto finito de salidas.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

λ : K × Σ→ ∆ es la funcion de salidas.

I ∈ K es el estado inicial.

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AUTO–MATAS

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Definicion

Maquina secuencial: sextupla (K ,Σ,∆, δ, λ,I)

K es un conjunto finito de estados.

Σ: Alfabeto finito de entradas.

∆: Alfabeto finito de salidas.

δ : K × Σ→ K es la funcion de transicion.

λ : K × Σ→ ∆ es la funcion de salidas.

I ∈ K es el estado inicial.

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Ejemplo

Maquina secuencial que emite salida r ∈ {0, 1, 2} cuando lacadena de entradas en {0, 1}, interpretada como numerorepresentado en binario, es r mod 3.

K = {0, 1, 2} Σ = {0, 1} ∆ = {0, 1, 2} I = 0

δ, λ 0 1

0 0, 0 1, 11 2, 2 0, 02 1, 1 2, 2

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AUTO–MATAS

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K(Σ)

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MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Ejemplo

Maquina secuencial que emite salida r ∈ {0, 1, 2} cuando lacadena de entradas en {0, 1}, interpretada como numerorepresentado en binario, es r mod 3.

K = {0, 1, 2} Σ = {0, 1} ∆ = {0, 1, 2} I = 0

δ, λ 0 1

0 0, 0 1, 11 2, 2 0, 02 1, 1 2, 2

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AUTO–MATAS

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Lenguajes

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Ejemplo

Maquina secuencial que emite salida r ∈ {0, 1, 2} cuando lacadena de entradas en {0, 1}, interpretada como numerorepresentado en binario, es r mod 3.

K = {0, 1, 2} Σ = {0, 1} ∆ = {0, 1, 2} I = 0

δ, λ 0 1

0 0, 0 1, 11 2, 2 0, 02 1, 1 2, 2

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AUTO–MATAS

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AFD

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Extension de δ y λ a K × Σ∗

δ∗(p, u) =

{p si u = ε

δ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

λ∗(p, u) =

{ε si u = ε

λ(p, a)λ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

Interpretacion de δ∗ y de λ∗

δ∗(p, u) es igual que para los AFD.λ∗(p, u) es la sucesion de salidas emitidas por la maquina trascomenzar en el estado p y realizar las transiciones indicadas porla sucesion de sımbolos de la cadena u.

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Extension de δ y λ a K × Σ∗

δ∗(p, u) =

{p si u = ε

δ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

λ∗(p, u) =

{ε si u = ε

λ(p, a)λ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

Interpretacion de δ∗ y de λ∗

δ∗(p, u) es igual que para los AFD.λ∗(p, u) es la sucesion de salidas emitidas por la maquina trascomenzar en el estado p y realizar las transiciones indicadas porla sucesion de sımbolos de la cadena u.

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AUTO–MATAS

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Extension de δ y λ a K × Σ∗

δ∗(p, u) =

{p si u = ε

δ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

λ∗(p, u) =

{ε si u = ε

λ(p, a)λ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

Interpretacion de δ∗ y de λ∗

δ∗(p, u) es igual que para los AFD.λ∗(p, u) es la sucesion de salidas emitidas por la maquina trascomenzar en el estado p y realizar las transiciones indicadas porla sucesion de sımbolos de la cadena u.

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AUTO–MATAS

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AFD

Lenguajesregulares

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Extension de δ y λ a K × Σ∗

δ∗(p, u) =

{p si u = ε

δ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

λ∗(p, u) =

{ε si u = ε

λ(p, a)λ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

Interpretacion de δ∗ y de λ∗

δ∗(p, u) es igual que para los AFD.λ∗(p, u) es la sucesion de salidas emitidas por la maquina trascomenzar en el estado p y realizar las transiciones indicadas porla sucesion de sımbolos de la cadena u.

Page 161: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Extension de δ y λ a K × Σ∗

δ∗(p, u) =

{p si u = ε

δ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

λ∗(p, u) =

{ε si u = ε

λ(p, a)λ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

Interpretacion de δ∗ y de λ∗

δ∗(p, u) es igual que para los AFD.

λ∗(p, u) es la sucesion de salidas emitidas por la maquina trascomenzar en el estado p y realizar las transiciones indicadas porla sucesion de sımbolos de la cadena u.

Page 162: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas Secuenciales

Extension de δ y λ a K × Σ∗

δ∗(p, u) =

{p si u = ε

δ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

λ∗(p, u) =

{ε si u = ε

λ(p, a)λ∗(δ(p, a), v) si u = av para a ∈ Σ, v ∈ Σ∗

Interpretacion de δ∗ y de λ∗

δ∗(p, u) es igual que para los AFD.λ∗(p, u) es la sucesion de salidas emitidas por la maquina trascomenzar en el estado p y realizar las transiciones indicadas porla sucesion de sımbolos de la cadena u.

Page 163: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

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AFD

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas secuenciales

Dada la maquina secuencial M = (K ,Σ,∆, δ, λ,I),

definimosg : Σ∗ → ∆∗ mediante

g(u) = λ∗(I, u)

Proposicion

Dado R ⊂ ∆∗ con R regular, g−1(R) es tambien regular en Σ∗.

Sea A = (KA,∆, δA, IA,FA) AFD tal que C (A) = R.Definimos el AFD B = (KB ,Σ, δB , IB ,FB) mediante

KB = K × KA

δB((p, q), a) = (δ(p, a), δA(q, λ(p, a)))IB = (I, IA)

FB = {(p, q) ∈ KB : q ∈ KA}

Entonces, C (B) = {u ∈ Σ∗ : g(u) ∈ R}.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas secuenciales

Dada la maquina secuencial M = (K ,Σ,∆, δ, λ,I), definimosg : Σ∗ → ∆∗ mediante

g(u) = λ∗(I, u)

Proposicion

Dado R ⊂ ∆∗ con R regular, g−1(R) es tambien regular en Σ∗.

Sea A = (KA,∆, δA, IA,FA) AFD tal que C (A) = R.Definimos el AFD B = (KB ,Σ, δB , IB ,FB) mediante

KB = K × KA

δB((p, q), a) = (δ(p, a), δA(q, λ(p, a)))IB = (I, IA)

FB = {(p, q) ∈ KB : q ∈ KA}

Entonces, C (B) = {u ∈ Σ∗ : g(u) ∈ R}.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas secuenciales

Dada la maquina secuencial M = (K ,Σ,∆, δ, λ,I), definimosg : Σ∗ → ∆∗ mediante

g(u) = λ∗(I, u)

Proposicion

Dado R ⊂ ∆∗ con R regular, g−1(R) es tambien regular en Σ∗.

Sea A = (KA,∆, δA, IA,FA) AFD tal que C (A) = R.Definimos el AFD B = (KB ,Σ, δB , IB ,FB) mediante

KB = K × KA

δB((p, q), a) = (δ(p, a), δA(q, λ(p, a)))IB = (I, IA)

FB = {(p, q) ∈ KB : q ∈ KA}

Entonces, C (B) = {u ∈ Σ∗ : g(u) ∈ R}.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas secuenciales

Dada la maquina secuencial M = (K ,Σ,∆, δ, λ,I), definimosg : Σ∗ → ∆∗ mediante

g(u) = λ∗(I, u)

Proposicion

Dado R ⊂ ∆∗ con R regular, g−1(R) es tambien regular en Σ∗.

Sea A = (KA,∆, δA, IA,FA) AFD tal que C (A) = R.Definimos el AFD B = (KB ,Σ, δB , IB ,FB) mediante

KB = K × KA

δB((p, q), a) = (δ(p, a), δA(q, λ(p, a)))IB = (I, IA)

FB = {(p, q) ∈ KB : q ∈ KA}

Entonces, C (B) = {u ∈ Σ∗ : g(u) ∈ R}.

Page 167: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas secuenciales

Dada la maquina secuencial M = (K ,Σ,∆, δ, λ,I), definimosg : Σ∗ → ∆∗ mediante

g(u) = λ∗(I, u)

Proposicion

Dado R ⊂ ∆∗ con R regular, g−1(R) es tambien regular en Σ∗.

Sea A = (KA,∆, δA, IA,FA) AFD tal que C (A) = R.

Definimos el AFD B = (KB ,Σ, δB , IB ,FB) mediante

KB = K × KA

δB((p, q), a) = (δ(p, a), δA(q, λ(p, a)))IB = (I, IA)

FB = {(p, q) ∈ KB : q ∈ KA}

Entonces, C (B) = {u ∈ Σ∗ : g(u) ∈ R}.

Page 168: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas secuenciales

Dada la maquina secuencial M = (K ,Σ,∆, δ, λ,I), definimosg : Σ∗ → ∆∗ mediante

g(u) = λ∗(I, u)

Proposicion

Dado R ⊂ ∆∗ con R regular, g−1(R) es tambien regular en Σ∗.

Sea A = (KA,∆, δA, IA,FA) AFD tal que C (A) = R.Definimos el AFD B = (KB ,Σ, δB , IB ,FB) mediante

KB = K × KA

δB((p, q), a) = (δ(p, a), δA(q, λ(p, a)))IB = (I, IA)

FB = {(p, q) ∈ KB : q ∈ KA}

Entonces, C (B) = {u ∈ Σ∗ : g(u) ∈ R}.

Page 169: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas secuenciales

Dada la maquina secuencial M = (K ,Σ,∆, δ, λ,I), definimosg : Σ∗ → ∆∗ mediante

g(u) = λ∗(I, u)

Proposicion

Dado R ⊂ ∆∗ con R regular, g−1(R) es tambien regular en Σ∗.

Sea A = (KA,∆, δA, IA,FA) AFD tal que C (A) = R.Definimos el AFD B = (KB ,Σ, δB , IB ,FB) mediante

KB = K × KA

δB((p, q), a) = (δ(p, a), δA(q, λ(p, a)))IB = (I, IA)

FB = {(p, q) ∈ KB : q ∈ KA}

Entonces, C (B) = {u ∈ Σ∗ : g(u) ∈ R}.

Page 170: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

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AFD

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AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas secuenciales

Dada la maquina secuencial M = (K ,Σ,∆, δ, λ,I), definimosg : Σ∗ → ∆∗ mediante

g(u) = λ∗(I, u)

Proposicion

Dado R ⊂ ∆∗ con R regular, g−1(R) es tambien regular en Σ∗.

Sea A = (KA,∆, δA, IA,FA) AFD tal que C (A) = R.Definimos el AFD B = (KB ,Σ, δB , IB ,FB) mediante

KB = K × KA

δB((p, q), a) = (δ(p, a), δA(q, λ(p, a)))

IB = (I, IA)FB = {(p, q) ∈ KB : q ∈ KA}

Entonces, C (B) = {u ∈ Σ∗ : g(u) ∈ R}.

Page 171: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas secuenciales

Dada la maquina secuencial M = (K ,Σ,∆, δ, λ,I), definimosg : Σ∗ → ∆∗ mediante

g(u) = λ∗(I, u)

Proposicion

Dado R ⊂ ∆∗ con R regular, g−1(R) es tambien regular en Σ∗.

Sea A = (KA,∆, δA, IA,FA) AFD tal que C (A) = R.Definimos el AFD B = (KB ,Σ, δB , IB ,FB) mediante

KB = K × KA

δB((p, q), a) = (δ(p, a), δA(q, λ(p, a)))IB = (I, IA)

FB = {(p, q) ∈ KB : q ∈ KA}

Entonces, C (B) = {u ∈ Σ∗ : g(u) ∈ R}.

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas secuenciales

Dada la maquina secuencial M = (K ,Σ,∆, δ, λ,I), definimosg : Σ∗ → ∆∗ mediante

g(u) = λ∗(I, u)

Proposicion

Dado R ⊂ ∆∗ con R regular, g−1(R) es tambien regular en Σ∗.

Sea A = (KA,∆, δA, IA,FA) AFD tal que C (A) = R.Definimos el AFD B = (KB ,Σ, δB , IB ,FB) mediante

KB = K × KA

δB((p, q), a) = (δ(p, a), δA(q, λ(p, a)))IB = (I, IA)

FB = {(p, q) ∈ KB : q ∈ KA}

Entonces, C (B) = {u ∈ Σ∗ : g(u) ∈ R}.

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas secuenciales

Dada la maquina secuencial M = (K ,Σ,∆, δ, λ,I), definimosg : Σ∗ → ∆∗ mediante

g(u) = λ∗(I, u)

Proposicion

Dado R ⊂ ∆∗ con R regular, g−1(R) es tambien regular en Σ∗.

Sea A = (KA,∆, δA, IA,FA) AFD tal que C (A) = R.Definimos el AFD B = (KB ,Σ, δB , IB ,FB) mediante

KB = K × KA

δB((p, q), a) = (δ(p, a), δA(q, λ(p, a)))IB = (I, IA)

FB = {(p, q) ∈ KB : q ∈ KA}

Entonces, C (B) = {u ∈ Σ∗ : g(u) ∈ R}.

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas de Turing

Definicion

Maquina de Turing: M = (K ,Σ,∆, β, δ, I,F)

K : conjunto finito de estados.

Σ y ∆: alfabetos finitos (de entrada y de cinta) conΣ ⊂ ∆.

β: blanco; β ∈ ∆− Σ.

I y F : estados inicial y final.

δ: funcion parcial de (K − {F})×∆ en K ×∆× {I ,D}.

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas de Turing

Definicion

Maquina de Turing: M = (K ,Σ,∆, β, δ, I,F)

K : conjunto finito de estados.

Σ y ∆: alfabetos finitos (de entrada y de cinta) conΣ ⊂ ∆.

β: blanco; β ∈ ∆− Σ.

I y F : estados inicial y final.

δ: funcion parcial de (K − {F})×∆ en K ×∆× {I ,D}.

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Definicion

Maquina de Turing: M = (K ,Σ,∆, β, δ, I,F)

K : conjunto finito de estados.

Σ y ∆: alfabetos finitos (de entrada y de cinta)

conΣ ⊂ ∆.

β: blanco; β ∈ ∆− Σ.

I y F : estados inicial y final.

δ: funcion parcial de (K − {F})×∆ en K ×∆× {I ,D}.

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Definicion

Maquina de Turing: M = (K ,Σ,∆, β, δ, I,F)

K : conjunto finito de estados.

Σ y ∆: alfabetos finitos (de entrada y de cinta) conΣ ⊂ ∆.

β: blanco; β ∈ ∆− Σ.

I y F : estados inicial y final.

δ: funcion parcial de (K − {F})×∆ en K ×∆× {I ,D}.

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Codificacion demaquinas

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Definicion

Maquina de Turing: M = (K ,Σ,∆, β, δ, I,F)

K : conjunto finito de estados.

Σ y ∆: alfabetos finitos (de entrada y de cinta) conΣ ⊂ ∆.

β: blanco; β ∈ ∆− Σ.

I y F : estados inicial y final.

δ: funcion parcial de (K − {F})×∆ en K ×∆× {I ,D}.

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas de Turing

Definicion

Maquina de Turing: M = (K ,Σ,∆, β, δ, I,F)

K : conjunto finito de estados.

Σ y ∆: alfabetos finitos (de entrada y de cinta) conΣ ⊂ ∆.

β: blanco; β ∈ ∆− Σ.

I y F : estados inicial y final.

δ: funcion parcial de (K − {F})×∆ en K ×∆× {I ,D}.

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Maquinas de Turing

Definicion

Maquina de Turing: M = (K ,Σ,∆, β, δ, I,F)

K : conjunto finito de estados.

Σ y ∆: alfabetos finitos (de entrada y de cinta) conΣ ⊂ ∆.

β: blanco; β ∈ ∆− Σ.

I y F : estados inicial y final.

δ: funcion parcial de (K − {F})×∆ en K ×∆× {I ,D}.

Page 181: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Configuraciones de Maquinas de Turing

Definicion

Una configuracion de M es una terna (t, p, i) con:

p ∈ K (el estado actual de M).

i ∈ Z (la posicion del cabezal de lectura).

t : Z→ ∆ sucesion bi-infinita sobre ∆, tal que#{j ∈ Z : tj 6= β} <∞ (el contenido de la cinta).

Configuraciones iniciales

Dada u ∈ Σ∗, la configuracion inicial de M con entrada u(denotada M(u)) es la configuracion (t, I, 1) tal quet1 · · · t|u| = u y tj = β para todo j < 1 o j > |u|.

Paros

La configuracion (t, p, i) es un paro si δ(p, ti ) no esta definida.

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Configuraciones de Maquinas de Turing

Definicion

Una configuracion de M es una terna (t, p, i) con:

p ∈ K (el estado actual de M).

i ∈ Z (la posicion del cabezal de lectura).

t : Z→ ∆ sucesion bi-infinita sobre ∆, tal que#{j ∈ Z : tj 6= β} <∞ (el contenido de la cinta).

Configuraciones iniciales

Dada u ∈ Σ∗, la configuracion inicial de M con entrada u(denotada M(u)) es la configuracion (t, I, 1) tal quet1 · · · t|u| = u y tj = β para todo j < 1 o j > |u|.

Paros

La configuracion (t, p, i) es un paro si δ(p, ti ) no esta definida.

Page 183: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

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K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Configuraciones de Maquinas de Turing

Definicion

Una configuracion de M es una terna (t, p, i) con:

p ∈ K (el estado actual de M).

i ∈ Z (la posicion del cabezal de lectura).

t : Z→ ∆ sucesion bi-infinita sobre ∆, tal que#{j ∈ Z : tj 6= β} <∞ (el contenido de la cinta).

Configuraciones iniciales

Dada u ∈ Σ∗, la configuracion inicial de M con entrada u(denotada M(u)) es la configuracion (t, I, 1) tal quet1 · · · t|u| = u y tj = β para todo j < 1 o j > |u|.

Paros

La configuracion (t, p, i) es un paro si δ(p, ti ) no esta definida.

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Configuraciones de Maquinas de Turing

Definicion

Una configuracion de M es una terna (t, p, i) con:

p ∈ K (el estado actual de M).

i ∈ Z (la posicion del cabezal de lectura).

t : Z→ ∆ sucesion bi-infinita sobre ∆, tal que#{j ∈ Z : tj 6= β} <∞ (el contenido de la cinta).

Configuraciones iniciales

Dada u ∈ Σ∗, la configuracion inicial de M con entrada u(denotada M(u)) es la configuracion (t, I, 1) tal quet1 · · · t|u| = u y tj = β para todo j < 1 o j > |u|.

Paros

La configuracion (t, p, i) es un paro si δ(p, ti ) no esta definida.

Page 185: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Configuraciones de Maquinas de Turing

Definicion

Una configuracion de M es una terna (t, p, i) con:

p ∈ K (el estado actual de M).

i ∈ Z (la posicion del cabezal de lectura).

t : Z→ ∆ sucesion bi-infinita sobre ∆,

tal que#{j ∈ Z : tj 6= β} <∞ (el contenido de la cinta).

Configuraciones iniciales

Dada u ∈ Σ∗, la configuracion inicial de M con entrada u(denotada M(u)) es la configuracion (t, I, 1) tal quet1 · · · t|u| = u y tj = β para todo j < 1 o j > |u|.

Paros

La configuracion (t, p, i) es un paro si δ(p, ti ) no esta definida.

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Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Configuraciones de Maquinas de Turing

Definicion

Una configuracion de M es una terna (t, p, i) con:

p ∈ K (el estado actual de M).

i ∈ Z (la posicion del cabezal de lectura).

t : Z→ ∆ sucesion bi-infinita sobre ∆, tal que#{j ∈ Z : tj 6= β} <∞ (el contenido de la cinta).

Configuraciones iniciales

Dada u ∈ Σ∗, la configuracion inicial de M con entrada u(denotada M(u)) es la configuracion (t, I, 1) tal quet1 · · · t|u| = u y tj = β para todo j < 1 o j > |u|.

Paros

La configuracion (t, p, i) es un paro si δ(p, ti ) no esta definida.

Page 187: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Configuraciones de Maquinas de Turing

Definicion

Una configuracion de M es una terna (t, p, i) con:

p ∈ K (el estado actual de M).

i ∈ Z (la posicion del cabezal de lectura).

t : Z→ ∆ sucesion bi-infinita sobre ∆, tal que#{j ∈ Z : tj 6= β} <∞ (el contenido de la cinta).

Configuraciones iniciales

Dada u ∈ Σ∗,

la configuracion inicial de M con entrada u(denotada M(u)) es la configuracion (t, I, 1) tal quet1 · · · t|u| = u y tj = β para todo j < 1 o j > |u|.

Paros

La configuracion (t, p, i) es un paro si δ(p, ti ) no esta definida.

Page 188: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Configuraciones de Maquinas de Turing

Definicion

Una configuracion de M es una terna (t, p, i) con:

p ∈ K (el estado actual de M).

i ∈ Z (la posicion del cabezal de lectura).

t : Z→ ∆ sucesion bi-infinita sobre ∆, tal que#{j ∈ Z : tj 6= β} <∞ (el contenido de la cinta).

Configuraciones iniciales

Dada u ∈ Σ∗, la configuracion inicial de M con entrada u

(denotada M(u)) es la configuracion (t, I, 1) tal quet1 · · · t|u| = u y tj = β para todo j < 1 o j > |u|.

Paros

La configuracion (t, p, i) es un paro si δ(p, ti ) no esta definida.

Page 189: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Configuraciones de Maquinas de Turing

Definicion

Una configuracion de M es una terna (t, p, i) con:

p ∈ K (el estado actual de M).

i ∈ Z (la posicion del cabezal de lectura).

t : Z→ ∆ sucesion bi-infinita sobre ∆, tal que#{j ∈ Z : tj 6= β} <∞ (el contenido de la cinta).

Configuraciones iniciales

Dada u ∈ Σ∗, la configuracion inicial de M con entrada u(denotada M(u))

es la configuracion (t, I, 1) tal quet1 · · · t|u| = u y tj = β para todo j < 1 o j > |u|.

Paros

La configuracion (t, p, i) es un paro si δ(p, ti ) no esta definida.

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Configuraciones

Computaciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Configuraciones de Maquinas de Turing

Definicion

Una configuracion de M es una terna (t, p, i) con:

p ∈ K (el estado actual de M).

i ∈ Z (la posicion del cabezal de lectura).

t : Z→ ∆ sucesion bi-infinita sobre ∆, tal que#{j ∈ Z : tj 6= β} <∞ (el contenido de la cinta).

Configuraciones iniciales

Dada u ∈ Σ∗, la configuracion inicial de M con entrada u(denotada M(u)) es la configuracion (t, I, 1)

tal quet1 · · · t|u| = u y tj = β para todo j < 1 o j > |u|.

Paros

La configuracion (t, p, i) es un paro si δ(p, ti ) no esta definida.

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Configuraciones de Maquinas de Turing

Definicion

Una configuracion de M es una terna (t, p, i) con:

p ∈ K (el estado actual de M).

i ∈ Z (la posicion del cabezal de lectura).

t : Z→ ∆ sucesion bi-infinita sobre ∆, tal que#{j ∈ Z : tj 6= β} <∞ (el contenido de la cinta).

Configuraciones iniciales

Dada u ∈ Σ∗, la configuracion inicial de M con entrada u(denotada M(u)) es la configuracion (t, I, 1) tal quet1 · · · t|u| = u y tj = β para todo j < 1 o j > |u|.

Paros

La configuracion (t, p, i) es un paro si δ(p, ti ) no esta definida.

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Configuraciones de Maquinas de Turing

Definicion

Una configuracion de M es una terna (t, p, i) con:

p ∈ K (el estado actual de M).

i ∈ Z (la posicion del cabezal de lectura).

t : Z→ ∆ sucesion bi-infinita sobre ∆, tal que#{j ∈ Z : tj 6= β} <∞ (el contenido de la cinta).

Configuraciones iniciales

Dada u ∈ Σ∗, la configuracion inicial de M con entrada u(denotada M(u)) es la configuracion (t, I, 1) tal quet1 · · · t|u| = u y tj = β para todo j < 1 o j > |u|.

Paros

La configuracion (t, p, i) es un paro si δ(p, ti ) no esta definida.

Page 193: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Computaciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Computabilidad

Transicion entre configuraciones

Para configuraciones (t, p, i) y (s, q, j),

escribimos(t, p, i)→ (s, q, j) cuando δ(p, ti ) esta definida y es igual a(q, b, d) donde• si = b• ∀k 6= i , sk = tk• d = I =⇒ j = i − 1

d = D =⇒ j = i + 1

Ejemplo en estado p, conti = a, δ(p, a) = (q, b,D):

Computaciones

Una computacion de M es una sucesion de configuracionesc1, . . . , cn tal que ci → ci+1 para cada i ∈ {1, . . . , n − 1}.En tal caso, escribimos c1 `M cn.

Page 194: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Computabilidad

Transicion entre configuraciones

Para configuraciones (t, p, i) y (s, q, j), escribimos(t, p, i)→ (s, q, j) cuando

δ(p, ti ) esta definida y es igual a(q, b, d) donde• si = b• ∀k 6= i , sk = tk• d = I =⇒ j = i − 1

d = D =⇒ j = i + 1

Ejemplo en estado p, conti = a, δ(p, a) = (q, b,D):

Computaciones

Una computacion de M es una sucesion de configuracionesc1, . . . , cn tal que ci → ci+1 para cada i ∈ {1, . . . , n − 1}.En tal caso, escribimos c1 `M cn.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Computabilidad

Transicion entre configuraciones

Para configuraciones (t, p, i) y (s, q, j), escribimos(t, p, i)→ (s, q, j) cuando δ(p, ti ) esta definida y es igual a(q, b, d) donde

• si = b• ∀k 6= i , sk = tk• d = I =⇒ j = i − 1

d = D =⇒ j = i + 1

Ejemplo en estado p, conti = a, δ(p, a) = (q, b,D):

Computaciones

Una computacion de M es una sucesion de configuracionesc1, . . . , cn tal que ci → ci+1 para cada i ∈ {1, . . . , n − 1}.En tal caso, escribimos c1 `M cn.

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AUTO–MATAS

Automatas

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AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Computabilidad

Transicion entre configuraciones

Para configuraciones (t, p, i) y (s, q, j), escribimos(t, p, i)→ (s, q, j) cuando δ(p, ti ) esta definida y es igual a(q, b, d) donde• si = b

• ∀k 6= i , sk = tk• d = I =⇒ j = i − 1

d = D =⇒ j = i + 1

Ejemplo en estado p, conti = a, δ(p, a) = (q, b,D):

Computaciones

Una computacion de M es una sucesion de configuracionesc1, . . . , cn tal que ci → ci+1 para cada i ∈ {1, . . . , n − 1}.En tal caso, escribimos c1 `M cn.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Computabilidad

Transicion entre configuraciones

Para configuraciones (t, p, i) y (s, q, j), escribimos(t, p, i)→ (s, q, j) cuando δ(p, ti ) esta definida y es igual a(q, b, d) donde• si = b• ∀k 6= i , sk = tk

• d = I =⇒ j = i − 1d = D =⇒ j = i + 1

Ejemplo en estado p, conti = a, δ(p, a) = (q, b,D):

Computaciones

Una computacion de M es una sucesion de configuracionesc1, . . . , cn tal que ci → ci+1 para cada i ∈ {1, . . . , n − 1}.En tal caso, escribimos c1 `M cn.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

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AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Computabilidad

Transicion entre configuraciones

Para configuraciones (t, p, i) y (s, q, j), escribimos(t, p, i)→ (s, q, j) cuando δ(p, ti ) esta definida y es igual a(q, b, d) donde• si = b• ∀k 6= i , sk = tk• d = I =⇒ j = i − 1

d = D =⇒ j = i + 1

Ejemplo en estado p, conti = a, δ(p, a) = (q, b,D):

Computaciones

Una computacion de M es una sucesion de configuracionesc1, . . . , cn tal que ci → ci+1 para cada i ∈ {1, . . . , n − 1}.En tal caso, escribimos c1 `M cn.

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AUTO–MATAS

Automatas

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Computabilidad

Transicion entre configuraciones

Para configuraciones (t, p, i) y (s, q, j), escribimos(t, p, i)→ (s, q, j) cuando δ(p, ti ) esta definida y es igual a(q, b, d) donde• si = b• ∀k 6= i , sk = tk• d = I =⇒ j = i − 1

d = D =⇒ j = i + 1

Ejemplo en estado p, conti = a, δ(p, a) = (q, b,D):

Computaciones

Una computacion de M es una sucesion de configuracionesc1, . . . , cn tal que ci → ci+1 para cada i ∈ {1, . . . , n − 1}.En tal caso, escribimos c1 `M cn.

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AUTO–MATAS

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AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Computabilidad

Transicion entre configuraciones

Para configuraciones (t, p, i) y (s, q, j), escribimos(t, p, i)→ (s, q, j) cuando δ(p, ti ) esta definida y es igual a(q, b, d) donde• si = b• ∀k 6= i , sk = tk• d = I =⇒ j = i − 1

d = D =⇒ j = i + 1

Ejemplo en estado p, conti = a, δ(p, a) = (q, b,D):

Computaciones

Una computacion de M es una sucesion de configuracionesc1, . . . , cn tal que ci → ci+1 para cada i ∈ {1, . . . , n − 1}.En tal caso, escribimos c1 `M cn.

Page 201: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Computabilidad

Transicion entre configuraciones

Para configuraciones (t, p, i) y (s, q, j), escribimos(t, p, i)→ (s, q, j) cuando δ(p, ti ) esta definida y es igual a(q, b, d) donde• si = b• ∀k 6= i , sk = tk• d = I =⇒ j = i − 1

d = D =⇒ j = i + 1

Ejemplo en estado p, conti = a, δ(p, a) = (q, b,D):

Computaciones

Una computacion de M

es una sucesion de configuracionesc1, . . . , cn tal que ci → ci+1 para cada i ∈ {1, . . . , n − 1}.En tal caso, escribimos c1 `M cn.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Computabilidad

Transicion entre configuraciones

Para configuraciones (t, p, i) y (s, q, j), escribimos(t, p, i)→ (s, q, j) cuando δ(p, ti ) esta definida y es igual a(q, b, d) donde• si = b• ∀k 6= i , sk = tk• d = I =⇒ j = i − 1

d = D =⇒ j = i + 1

Ejemplo en estado p, conti = a, δ(p, a) = (q, b,D):

Computaciones

Una computacion de M es una sucesion de configuracionesc1, . . . , cn tal que

ci → ci+1 para cada i ∈ {1, . . . , n − 1}.En tal caso, escribimos c1 `M cn.

Page 203: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Computabilidad

Transicion entre configuraciones

Para configuraciones (t, p, i) y (s, q, j), escribimos(t, p, i)→ (s, q, j) cuando δ(p, ti ) esta definida y es igual a(q, b, d) donde• si = b• ∀k 6= i , sk = tk• d = I =⇒ j = i − 1

d = D =⇒ j = i + 1

Ejemplo en estado p, conti = a, δ(p, a) = (q, b,D):

Computaciones

Una computacion de M es una sucesion de configuracionesc1, . . . , cn tal que ci → ci+1 para cada i ∈ {1, . . . , n − 1}.

En tal caso, escribimos c1 `M cn.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Computabilidad

Transicion entre configuraciones

Para configuraciones (t, p, i) y (s, q, j), escribimos(t, p, i)→ (s, q, j) cuando δ(p, ti ) esta definida y es igual a(q, b, d) donde• si = b• ∀k 6= i , sk = tk• d = I =⇒ j = i − 1

d = D =⇒ j = i + 1

Ejemplo en estado p, conti = a, δ(p, a) = (q, b,D):

Computaciones

Una computacion de M es una sucesion de configuracionesc1, . . . , cn tal que ci → ci+1 para cada i ∈ {1, . . . , n − 1}.En tal caso, escribimos c1 `M cn.

Page 205: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes computables

Aceptacion

M acepta u ∈ Σ∗

si M(u) `M (t,F , i) para algunos t, i .

M rechaza u ∈ Σ∗ si M(u) `M (t, p, i) para algunost, p, i , donde (t, p, i) es un paro con p 6= F .

M acepta L ⊂ Σ∗ si acepta cada palabra en L y rechazacada palabra en Σ∗ − L.

Definicion

Un conjunto se dice computable si es aceptado por algunamaquina de Turing.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes computables

Aceptacion

M acepta u ∈ Σ∗ si M(u) `M (t,F , i) para algunos t, i .

M rechaza u ∈ Σ∗ si M(u) `M (t, p, i) para algunost, p, i , donde (t, p, i) es un paro con p 6= F .

M acepta L ⊂ Σ∗ si acepta cada palabra en L y rechazacada palabra en Σ∗ − L.

Definicion

Un conjunto se dice computable si es aceptado por algunamaquina de Turing.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes computables

Aceptacion

M acepta u ∈ Σ∗ si M(u) `M (t,F , i) para algunos t, i .

M rechaza u ∈ Σ∗

si M(u) `M (t, p, i) para algunost, p, i , donde (t, p, i) es un paro con p 6= F .

M acepta L ⊂ Σ∗ si acepta cada palabra en L y rechazacada palabra en Σ∗ − L.

Definicion

Un conjunto se dice computable si es aceptado por algunamaquina de Turing.

Page 208: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes computables

Aceptacion

M acepta u ∈ Σ∗ si M(u) `M (t,F , i) para algunos t, i .

M rechaza u ∈ Σ∗ si M(u) `M (t, p, i) para algunost, p, i , donde (t, p, i) es un paro con p 6= F .

M acepta L ⊂ Σ∗ si acepta cada palabra en L y rechazacada palabra en Σ∗ − L.

Definicion

Un conjunto se dice computable si es aceptado por algunamaquina de Turing.

Page 209: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes computables

Aceptacion

M acepta u ∈ Σ∗ si M(u) `M (t,F , i) para algunos t, i .

M rechaza u ∈ Σ∗ si M(u) `M (t, p, i) para algunost, p, i , donde (t, p, i) es un paro con p 6= F .

M acepta L ⊂ Σ∗

si acepta cada palabra en L y rechazacada palabra en Σ∗ − L.

Definicion

Un conjunto se dice computable si es aceptado por algunamaquina de Turing.

Page 210: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes computables

Aceptacion

M acepta u ∈ Σ∗ si M(u) `M (t,F , i) para algunos t, i .

M rechaza u ∈ Σ∗ si M(u) `M (t, p, i) para algunost, p, i , donde (t, p, i) es un paro con p 6= F .

M acepta L ⊂ Σ∗ si acepta cada palabra en L y rechazacada palabra en Σ∗ − L.

Definicion

Un conjunto se dice computable si es aceptado por algunamaquina de Turing.

Page 211: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Lenguajes computables

Aceptacion

M acepta u ∈ Σ∗ si M(u) `M (t,F , i) para algunos t, i .

M rechaza u ∈ Σ∗ si M(u) `M (t, p, i) para algunost, p, i , donde (t, p, i) es un paro con p 6= F .

M acepta L ⊂ Σ∗ si acepta cada palabra en L y rechazacada palabra en Σ∗ − L.

Definicion

Un conjunto se dice computable si es aceptado por algunamaquina de Turing.

Page 212: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ∈ N}

inicio

. si (leo β) aceptar

. si (leo 0)

. . escribir β

. . buscar β a derecha

. . retroceder una posicion

. . si (leo 1)

. . . escribir β

. . . buscar β a izquierda

. . . avanzar una posicion

. . . repetir desde inicio

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ∈ N}

inicio. si (leo β) aceptar

. si (leo 0)

. . escribir β

. . buscar β a derecha

. . retroceder una posicion

. . si (leo 1)

. . . escribir β

. . . buscar β a izquierda

. . . avanzar una posicion

. . . repetir desde inicio

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ∈ N}

inicio. si (leo β) aceptar. si (leo 0)

. . escribir β

. . buscar β a derecha

. . retroceder una posicion

. . si (leo 1)

. . . escribir β

. . . buscar β a izquierda

. . . avanzar una posicion

. . . repetir desde inicio

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ∈ N}

inicio. si (leo β) aceptar. si (leo 0). . escribir β

. . buscar β a derecha

. . retroceder una posicion

. . si (leo 1)

. . . escribir β

. . . buscar β a izquierda

. . . avanzar una posicion

. . . repetir desde inicio

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

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AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ∈ N}

inicio. si (leo β) aceptar. si (leo 0). . escribir β. . buscar β a derecha

. . retroceder una posicion

. . si (leo 1)

. . . escribir β

. . . buscar β a izquierda

. . . avanzar una posicion

. . . repetir desde inicio

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ∈ N}

inicio. si (leo β) aceptar. si (leo 0). . escribir β. . buscar β a derecha. . retroceder una posicion

. . si (leo 1)

. . . escribir β

. . . buscar β a izquierda

. . . avanzar una posicion

. . . repetir desde inicio

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ∈ N}

inicio. si (leo β) aceptar. si (leo 0). . escribir β. . buscar β a derecha. . retroceder una posicion. . si (leo 1)

. . . escribir β

. . . buscar β a izquierda

. . . avanzar una posicion

. . . repetir desde inicio

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ∈ N}

inicio. si (leo β) aceptar. si (leo 0). . escribir β. . buscar β a derecha. . retroceder una posicion. . si (leo 1). . . escribir β

. . . buscar β a izquierda

. . . avanzar una posicion

. . . repetir desde inicio

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ∈ N}

inicio. si (leo β) aceptar. si (leo 0). . escribir β. . buscar β a derecha. . retroceder una posicion. . si (leo 1). . . escribir β. . . buscar β a izquierda

. . . avanzar una posicion

. . . repetir desde inicio

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ∈ N}

inicio. si (leo β) aceptar. si (leo 0). . escribir β. . buscar β a derecha. . retroceder una posicion. . si (leo 1). . . escribir β. . . buscar β a izquierda. . . avanzar una posicion

. . . repetir desde inicio

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ∈ N}

inicio. si (leo β) aceptar. si (leo 0). . escribir β. . buscar β a derecha. . retroceder una posicion. . si (leo 1). . . escribir β. . . buscar β a izquierda. . . avanzar una posicion. . . repetir desde inicio

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ≥ 1}

si (leo 0 o 1)

. volver cabezala primera posicion

. entregar controla M del ejemplo anterior

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ≥ 1}

si (leo 0 o 1). volver cabezal

a primera posicion

. entregar controla M del ejemplo anterior

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Ejemplo: Reconocimiento de {0n1n : n ≥ 1}

si (leo 0 o 1). volver cabezal

a primera posicion. entregar control

a M del ejemplo anterior

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Con ∆ = {0, 1, β} se puede simular cualquier M

∆ = {a, b, c , d , β}

a↔ 00b ↔ 01c ↔ 10d ↔ 11

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Con ∆ = {0, 1, β} se puede simular cualquier M

∆ = {a, b, c , d , β}

a↔ 00b ↔ 01c ↔ 10d ↔ 11

Page 228: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Codificacion de maquinas

Sea M una maquina con K = {1, . . . ,N}, Σ = {0, 1},∆ = {0, 1, β} y funcion de transiciones δ.

Sin perdergeneralidad, asumimos I = 1 y F = N. Definimosrep(0) = 1, rep(1) = 11, rep(β) = 111, rep(I ) = 1, rep(D) = 11.

Con esto, para cada (i , a) ∈ K ×∆, si δ(i , a) = (j , b, d),definimos:

c(i , a) = 1j0rep(b)0rep(d)

(Y si δ(i , a) no esta definida, definimos c(i , a) = ε.)Entonces, la informacion de los movimientos desde el estado ise puede representar por la cadena c(i) de 0 y 1 definida por

c(i) = 1i0c(i , 0)0c(i , 1)0c(i , β)

y M queda representada por la concatenacion

c(M) = 1N0c(1)0c(2)0 · · · 0c(N)

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AUTO–MATAS

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Codificacion de maquinas

Sea M una maquina con K = {1, . . . ,N}, Σ = {0, 1},∆ = {0, 1, β} y funcion de transiciones δ. Sin perdergeneralidad, asumimos I = 1 y F = N.

Definimosrep(0) = 1, rep(1) = 11, rep(β) = 111, rep(I ) = 1, rep(D) = 11.

Con esto, para cada (i , a) ∈ K ×∆, si δ(i , a) = (j , b, d),definimos:

c(i , a) = 1j0rep(b)0rep(d)

(Y si δ(i , a) no esta definida, definimos c(i , a) = ε.)Entonces, la informacion de los movimientos desde el estado ise puede representar por la cadena c(i) de 0 y 1 definida por

c(i) = 1i0c(i , 0)0c(i , 1)0c(i , β)

y M queda representada por la concatenacion

c(M) = 1N0c(1)0c(2)0 · · · 0c(N)

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AUTO–MATAS

Automatas

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Codificacion de maquinas

Sea M una maquina con K = {1, . . . ,N}, Σ = {0, 1},∆ = {0, 1, β} y funcion de transiciones δ. Sin perdergeneralidad, asumimos I = 1 y F = N. Definimosrep(0) = 1, rep(1) = 11, rep(β) = 111, rep(I ) = 1, rep(D) = 11.

Con esto, para cada (i , a) ∈ K ×∆, si δ(i , a) = (j , b, d),definimos:

c(i , a) = 1j0rep(b)0rep(d)

(Y si δ(i , a) no esta definida, definimos c(i , a) = ε.)Entonces, la informacion de los movimientos desde el estado ise puede representar por la cadena c(i) de 0 y 1 definida por

c(i) = 1i0c(i , 0)0c(i , 1)0c(i , β)

y M queda representada por la concatenacion

c(M) = 1N0c(1)0c(2)0 · · · 0c(N)

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AUTO–MATAS

Automatas

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Codificacion de maquinas

Sea M una maquina con K = {1, . . . ,N}, Σ = {0, 1},∆ = {0, 1, β} y funcion de transiciones δ. Sin perdergeneralidad, asumimos I = 1 y F = N. Definimosrep(0) = 1, rep(1) = 11, rep(β) = 111, rep(I ) = 1, rep(D) = 11.

Con esto, para cada (i , a) ∈ K ×∆,

si δ(i , a) = (j , b, d),definimos:

c(i , a) = 1j0rep(b)0rep(d)

(Y si δ(i , a) no esta definida, definimos c(i , a) = ε.)Entonces, la informacion de los movimientos desde el estado ise puede representar por la cadena c(i) de 0 y 1 definida por

c(i) = 1i0c(i , 0)0c(i , 1)0c(i , β)

y M queda representada por la concatenacion

c(M) = 1N0c(1)0c(2)0 · · · 0c(N)

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Codificacion de maquinas

Sea M una maquina con K = {1, . . . ,N}, Σ = {0, 1},∆ = {0, 1, β} y funcion de transiciones δ. Sin perdergeneralidad, asumimos I = 1 y F = N. Definimosrep(0) = 1, rep(1) = 11, rep(β) = 111, rep(I ) = 1, rep(D) = 11.

Con esto, para cada (i , a) ∈ K ×∆, si δ(i , a) = (j , b, d),definimos:

c(i , a) = 1j0rep(b)0rep(d)

(Y si δ(i , a) no esta definida, definimos c(i , a) = ε.)Entonces, la informacion de los movimientos desde el estado ise puede representar por la cadena c(i) de 0 y 1 definida por

c(i) = 1i0c(i , 0)0c(i , 1)0c(i , β)

y M queda representada por la concatenacion

c(M) = 1N0c(1)0c(2)0 · · · 0c(N)

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Codificacion de maquinas

Sea M una maquina con K = {1, . . . ,N}, Σ = {0, 1},∆ = {0, 1, β} y funcion de transiciones δ. Sin perdergeneralidad, asumimos I = 1 y F = N. Definimosrep(0) = 1, rep(1) = 11, rep(β) = 111, rep(I ) = 1, rep(D) = 11.

Con esto, para cada (i , a) ∈ K ×∆, si δ(i , a) = (j , b, d),definimos:

c(i , a) = 1j0rep(b)0rep(d)

(Y si δ(i , a) no esta definida, definimos c(i , a) = ε.)Entonces, la informacion de los movimientos desde el estado ise puede representar por la cadena c(i) de 0 y 1 definida por

c(i) = 1i0c(i , 0)0c(i , 1)0c(i , β)

y M queda representada por la concatenacion

c(M) = 1N0c(1)0c(2)0 · · · 0c(N)

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Codificacion de maquinas

Sea M una maquina con K = {1, . . . ,N}, Σ = {0, 1},∆ = {0, 1, β} y funcion de transiciones δ. Sin perdergeneralidad, asumimos I = 1 y F = N. Definimosrep(0) = 1, rep(1) = 11, rep(β) = 111, rep(I ) = 1, rep(D) = 11.

Con esto, para cada (i , a) ∈ K ×∆, si δ(i , a) = (j , b, d),definimos:

c(i , a) = 1j0rep(b)0rep(d)

(Y si δ(i , a) no esta definida, definimos c(i , a) = ε.)

Entonces, la informacion de los movimientos desde el estado ise puede representar por la cadena c(i) de 0 y 1 definida por

c(i) = 1i0c(i , 0)0c(i , 1)0c(i , β)

y M queda representada por la concatenacion

c(M) = 1N0c(1)0c(2)0 · · · 0c(N)

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AUTO–MATAS

Automatas

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Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Codificacion de maquinas

Sea M una maquina con K = {1, . . . ,N}, Σ = {0, 1},∆ = {0, 1, β} y funcion de transiciones δ. Sin perdergeneralidad, asumimos I = 1 y F = N. Definimosrep(0) = 1, rep(1) = 11, rep(β) = 111, rep(I ) = 1, rep(D) = 11.

Con esto, para cada (i , a) ∈ K ×∆, si δ(i , a) = (j , b, d),definimos:

c(i , a) = 1j0rep(b)0rep(d)

(Y si δ(i , a) no esta definida, definimos c(i , a) = ε.)Entonces, la informacion de los movimientos desde el estado ise puede representar por la cadena c(i) de 0 y 1 definida por

c(i) = 1i0c(i , 0)0c(i , 1)0c(i , β)

y M queda representada por la concatenacion

c(M) = 1N0c(1)0c(2)0 · · · 0c(N)

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Codificacion de maquinas

Sea M una maquina con K = {1, . . . ,N}, Σ = {0, 1},∆ = {0, 1, β} y funcion de transiciones δ. Sin perdergeneralidad, asumimos I = 1 y F = N. Definimosrep(0) = 1, rep(1) = 11, rep(β) = 111, rep(I ) = 1, rep(D) = 11.

Con esto, para cada (i , a) ∈ K ×∆, si δ(i , a) = (j , b, d),definimos:

c(i , a) = 1j0rep(b)0rep(d)

(Y si δ(i , a) no esta definida, definimos c(i , a) = ε.)Entonces, la informacion de los movimientos desde el estado ise puede representar por la cadena c(i) de 0 y 1 definida por

c(i) = 1i0c(i , 0)0c(i , 1)0c(i , β)

y M queda representada por la concatenacion

c(M) = 1N0c(1)0c(2)0 · · · 0c(N)

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AUTO–MATAS

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Codificacion de maquinas

Sea M una maquina con K = {1, . . . ,N}, Σ = {0, 1},∆ = {0, 1, β} y funcion de transiciones δ. Sin perdergeneralidad, asumimos I = 1 y F = N. Definimosrep(0) = 1, rep(1) = 11, rep(β) = 111, rep(I ) = 1, rep(D) = 11.

Con esto, para cada (i , a) ∈ K ×∆, si δ(i , a) = (j , b, d),definimos:

c(i , a) = 1j0rep(b)0rep(d)

(Y si δ(i , a) no esta definida, definimos c(i , a) = ε.)Entonces, la informacion de los movimientos desde el estado ise puede representar por la cadena c(i) de 0 y 1 definida por

c(i) = 1i0c(i , 0)0c(i , 1)0c(i , β)

y M queda representada por la concatenacion

c(M) = 1N0c(1)0c(2)0 · · · 0c(N)

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AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Codificacion de maquinas

Sea M una maquina con K = {1, . . . ,N}, Σ = {0, 1},∆ = {0, 1, β} y funcion de transiciones δ. Sin perdergeneralidad, asumimos I = 1 y F = N. Definimosrep(0) = 1, rep(1) = 11, rep(β) = 111, rep(I ) = 1, rep(D) = 11.

Con esto, para cada (i , a) ∈ K ×∆, si δ(i , a) = (j , b, d),definimos:

c(i , a) = 1j0rep(b)0rep(d)

(Y si δ(i , a) no esta definida, definimos c(i , a) = ε.)Entonces, la informacion de los movimientos desde el estado ise puede representar por la cadena c(i) de 0 y 1 definida por

c(i) = 1i0c(i , 0)0c(i , 1)0c(i , β)

y M queda representada por la concatenacion

c(M) = 1N0c(1)0c(2)0 · · · 0c(N)

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

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AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Sea L el conjunto de todas las cadenas de 0 y 1

de la formac(M)u tales que:

M es maquina de Turing (y c(M) su codificacion).

u ∈ {0, 1}∗.M(u) `M c con c un paro de M (en cualquier estado).

Teorema

L es no computable.

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Sea L el conjunto de todas las cadenas de 0 y 1 de la formac(M)u tales que:

M es maquina de Turing (y c(M) su codificacion).

u ∈ {0, 1}∗.M(u) `M c con c un paro de M (en cualquier estado).

Teorema

L es no computable.

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AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Sea L el conjunto de todas las cadenas de 0 y 1 de la formac(M)u tales que:

M es maquina de Turing

(y c(M) su codificacion).

u ∈ {0, 1}∗.M(u) `M c con c un paro de M (en cualquier estado).

Teorema

L es no computable.

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Sea L el conjunto de todas las cadenas de 0 y 1 de la formac(M)u tales que:

M es maquina de Turing (y c(M) su codificacion).

u ∈ {0, 1}∗.M(u) `M c con c un paro de M (en cualquier estado).

Teorema

L es no computable.

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AUTO–MATAS

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Configuraciones

Computaciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Sea L el conjunto de todas las cadenas de 0 y 1 de la formac(M)u tales que:

M es maquina de Turing (y c(M) su codificacion).

u ∈ {0, 1}∗.

M(u) `M c con c un paro de M (en cualquier estado).

Teorema

L es no computable.

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Configuraciones

Computaciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Sea L el conjunto de todas las cadenas de 0 y 1 de la formac(M)u tales que:

M es maquina de Turing (y c(M) su codificacion).

u ∈ {0, 1}∗.M(u) `M c con c un paro de M (en cualquier estado).

Teorema

L es no computable.

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Configuraciones

Computaciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Sea L el conjunto de todas las cadenas de 0 y 1 de la formac(M)u tales que:

M es maquina de Turing (y c(M) su codificacion).

u ∈ {0, 1}∗.M(u) `M c con c un paro de M (en cualquier estado).

Teorema

L es no computable.

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Si lo fuera...

Sea U ′ = (K , {0, 1}, {0, 1, β}, β, δ, I,F) una maquina deTuring que acepta L.

Entonces, para cada maquina M y cada cadena u ∈ {0, 1}∗:U ′(c(M)u) para en F ⇐⇒ M(u) para.

U ′(c(M)u) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(u) no para.

Entonces...

Sea U ′′ una maquina de Turing tal que:

1 realiza una copia de su cadena de entrada a la derecha dela misma, luego

2 mueve el cabezal hasta la posicion 1 de la cinta, y

3 entra en una submaquina como la U ′.

(El estado final de U ′′ sigue siendo F .)

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Si lo fuera...

Sea U ′ = (K , {0, 1}, {0, 1, β}, β, δ, I,F) una maquina deTuring que acepta L.Entonces, para cada maquina M y cada cadena u ∈ {0, 1}∗:

U ′(c(M)u) para en F ⇐⇒ M(u) para.

U ′(c(M)u) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(u) no para.

Entonces...

Sea U ′′ una maquina de Turing tal que:

1 realiza una copia de su cadena de entrada a la derecha dela misma, luego

2 mueve el cabezal hasta la posicion 1 de la cinta, y

3 entra en una submaquina como la U ′.

(El estado final de U ′′ sigue siendo F .)

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Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Si lo fuera...

Sea U ′ = (K , {0, 1}, {0, 1, β}, β, δ, I,F) una maquina deTuring que acepta L.Entonces, para cada maquina M y cada cadena u ∈ {0, 1}∗:

U ′(c(M)u) para en F ⇐⇒ M(u) para.

U ′(c(M)u) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(u) no para.

Entonces...

Sea U ′′ una maquina de Turing tal que:

1 realiza una copia de su cadena de entrada a la derecha dela misma, luego

2 mueve el cabezal hasta la posicion 1 de la cinta, y

3 entra en una submaquina como la U ′.

(El estado final de U ′′ sigue siendo F .)

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Configuraciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Si lo fuera...

Sea U ′ = (K , {0, 1}, {0, 1, β}, β, δ, I,F) una maquina deTuring que acepta L.Entonces, para cada maquina M y cada cadena u ∈ {0, 1}∗:

U ′(c(M)u) para en F ⇐⇒ M(u) para.

U ′(c(M)u) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(u) no para.

Entonces...

Sea U ′′ una maquina de Turing tal que:

1 realiza una copia de su cadena de entrada a la derecha dela misma, luego

2 mueve el cabezal hasta la posicion 1 de la cinta, y

3 entra en una submaquina como la U ′.

(El estado final de U ′′ sigue siendo F .)

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Si lo fuera...

Sea U ′ = (K , {0, 1}, {0, 1, β}, β, δ, I,F) una maquina deTuring que acepta L.Entonces, para cada maquina M y cada cadena u ∈ {0, 1}∗:

U ′(c(M)u) para en F ⇐⇒ M(u) para.

U ′(c(M)u) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(u) no para.

Entonces...

Sea U ′′ una maquina de Turing tal que:

1 realiza una copia de su cadena de entrada a la derecha dela misma, luego

2 mueve el cabezal hasta la posicion 1 de la cinta, y

3 entra en una submaquina como la U ′.

(El estado final de U ′′ sigue siendo F .)

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K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Si lo fuera...

Sea U ′ = (K , {0, 1}, {0, 1, β}, β, δ, I,F) una maquina deTuring que acepta L.Entonces, para cada maquina M y cada cadena u ∈ {0, 1}∗:

U ′(c(M)u) para en F ⇐⇒ M(u) para.

U ′(c(M)u) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(u) no para.

Entonces...

Sea U ′′ una maquina de Turing tal que:

1 realiza una copia de su cadena de entrada a la derecha dela misma, luego

2 mueve el cabezal hasta la posicion 1 de la cinta, y

3 entra en una submaquina como la U ′.

(El estado final de U ′′ sigue siendo F .)

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K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Si lo fuera...

Sea U ′ = (K , {0, 1}, {0, 1, β}, β, δ, I,F) una maquina deTuring que acepta L.Entonces, para cada maquina M y cada cadena u ∈ {0, 1}∗:

U ′(c(M)u) para en F ⇐⇒ M(u) para.

U ′(c(M)u) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(u) no para.

Entonces...

Sea U ′′ una maquina de Turing tal que:

1 realiza una copia de su cadena de entrada a la derecha dela misma, luego

2 mueve el cabezal hasta la posicion 1 de la cinta, y

3 entra en una submaquina como la U ′.

(El estado final de U ′′ sigue siendo F .)

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Si lo fuera...

Sea U ′ = (K , {0, 1}, {0, 1, β}, β, δ, I,F) una maquina deTuring que acepta L.Entonces, para cada maquina M y cada cadena u ∈ {0, 1}∗:

U ′(c(M)u) para en F ⇐⇒ M(u) para.

U ′(c(M)u) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(u) no para.

Entonces...

Sea U ′′ una maquina de Turing tal que:

1 realiza una copia de su cadena de entrada a la derecha dela misma, luego

2 mueve el cabezal hasta la posicion 1 de la cinta, y

3 entra en una submaquina como la U ′.

(El estado final de U ′′ sigue siendo F .)

Page 254: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Si lo fuera...

Sea U ′ = (K , {0, 1}, {0, 1, β}, β, δ, I,F) una maquina deTuring que acepta L.Entonces, para cada maquina M y cada cadena u ∈ {0, 1}∗:

U ′(c(M)u) para en F ⇐⇒ M(u) para.

U ′(c(M)u) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(u) no para.

Entonces...

Sea U ′′ una maquina de Turing tal que:

1 realiza una copia de su cadena de entrada a la derecha dela misma, luego

2 mueve el cabezal hasta la posicion 1 de la cinta, y

3 entra en una submaquina como la U ′.

(El estado final de U ′′ sigue siendo F .)

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AUTO–MATAS

Automatas

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Dada una maquina M cualquiera:

U ′′ permite decidir si c(M)c(M) ∈ L,

es decir, si M para o nocuando la cinta de M contiene inicialmente la codificacion de lapropia M.

U ′′(c(M)) para en F ⇐⇒ M(c(M)) para.

U ′′(c(M)) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(c(M)) no para.

Pequenos ajustes a U ′′

Sea U la maquina que resulta de modificar U ′′ ası:

1 agregar movimientos δ(F , a) = (F , a,D) para cada a ∈ ∆.

2 agregar nuevo estado F ′ (sera el estado final de U).

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AUTO–MATAS

Automatas

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AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Dada una maquina M cualquiera:

U ′′ permite decidir si c(M)c(M) ∈ L, es decir, si M para o nocuando la cinta de M contiene inicialmente la codificacion de lapropia M.

U ′′(c(M)) para en F ⇐⇒ M(c(M)) para.

U ′′(c(M)) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(c(M)) no para.

Pequenos ajustes a U ′′

Sea U la maquina que resulta de modificar U ′′ ası:

1 agregar movimientos δ(F , a) = (F , a,D) para cada a ∈ ∆.

2 agregar nuevo estado F ′ (sera el estado final de U).

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Dada una maquina M cualquiera:

U ′′ permite decidir si c(M)c(M) ∈ L, es decir, si M para o nocuando la cinta de M contiene inicialmente la codificacion de lapropia M.

U ′′(c(M)) para en F ⇐⇒ M(c(M)) para.

U ′′(c(M)) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(c(M)) no para.

Pequenos ajustes a U ′′

Sea U la maquina que resulta de modificar U ′′ ası:

1 agregar movimientos δ(F , a) = (F , a,D) para cada a ∈ ∆.

2 agregar nuevo estado F ′ (sera el estado final de U).

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Dada una maquina M cualquiera:

U ′′ permite decidir si c(M)c(M) ∈ L, es decir, si M para o nocuando la cinta de M contiene inicialmente la codificacion de lapropia M.

U ′′(c(M)) para en F ⇐⇒ M(c(M)) para.

U ′′(c(M)) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(c(M)) no para.

Pequenos ajustes a U ′′

Sea U la maquina que resulta de modificar U ′′ ası:

1 agregar movimientos δ(F , a) = (F , a,D) para cada a ∈ ∆.

2 agregar nuevo estado F ′ (sera el estado final de U).

Page 259: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Dada una maquina M cualquiera:

U ′′ permite decidir si c(M)c(M) ∈ L, es decir, si M para o nocuando la cinta de M contiene inicialmente la codificacion de lapropia M.

U ′′(c(M)) para en F ⇐⇒ M(c(M)) para.

U ′′(c(M)) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(c(M)) no para.

Pequenos ajustes a U ′′

Sea U la maquina que resulta de modificar U ′′ ası:

1 agregar movimientos δ(F , a) = (F , a,D) para cada a ∈ ∆.

2 agregar nuevo estado F ′ (sera el estado final de U).

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K(Σ) y losconjuntosregulares

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Dada una maquina M cualquiera:

U ′′ permite decidir si c(M)c(M) ∈ L, es decir, si M para o nocuando la cinta de M contiene inicialmente la codificacion de lapropia M.

U ′′(c(M)) para en F ⇐⇒ M(c(M)) para.

U ′′(c(M)) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(c(M)) no para.

Pequenos ajustes a U ′′

Sea U la maquina que resulta de modificar U ′′ ası:

1 agregar movimientos δ(F , a) = (F , a,D) para cada a ∈ ∆.

2 agregar nuevo estado F ′ (sera el estado final de U).

Page 261: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

Dada una maquina M cualquiera:

U ′′ permite decidir si c(M)c(M) ∈ L, es decir, si M para o nocuando la cinta de M contiene inicialmente la codificacion de lapropia M.

U ′′(c(M)) para en F ⇐⇒ M(c(M)) para.

U ′′(c(M)) para en algun p 6= F ⇐⇒ M(c(M)) no para.

Pequenos ajustes a U ′′

Sea U la maquina que resulta de modificar U ′′ ası:

1 agregar movimientos δ(F , a) = (F , a,D) para cada a ∈ ∆.

2 agregar nuevo estado F ′ (sera el estado final de U).

Page 262: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

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Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

¿Que pasa con U?

Dada una maquina de Turing M cualquiera:

U(c(M)) para⇐⇒ U ′′(c(M)) para en algun p 6= F

⇐⇒ M(c(M)) no para

¿Y si M = U?

U(c(U)) para ⇐⇒ U(c(U)) no para

Contradiccion que proviene de suponer L computable.

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Configuraciones

Computaciones

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Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

¿Que pasa con U?

Dada una maquina de Turing M cualquiera:

U(c(M)) para⇐⇒ U ′′(c(M)) para en algun p 6= F⇐⇒ M(c(M)) no para

¿Y si M = U?

U(c(U)) para ⇐⇒ U(c(U)) no para

Contradiccion que proviene de suponer L computable.

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K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

¿Que pasa con U?

Dada una maquina de Turing M cualquiera:

U(c(M)) para⇐⇒ U ′′(c(M)) para en algun p 6= F⇐⇒ M(c(M)) no para

¿Y si M = U?

U(c(U)) para ⇐⇒ U(c(U)) no para

Contradiccion que proviene de suponer L computable.

Page 265: Cap. 4: TEOR IA DE AUTOMATAS · 2019-04-03 · Entrada: cadena de s mbolos de algun alfabeto nito. Salida: dem, tal vez de otro alfabeto. Veremos cuatro clases de aut omatas:!Aut

AUTO–MATAS

Automatas

Lenguajes

AFD

Lenguajesregulares

AFND

Caracterizacionde Kleene

K(Σ)

K(Σ) y losconjuntosregulares

MaquinasSecuenciales

Maquinas deTuring

Configuraciones

Computaciones

Lenguajescomputables

Ejemplos

Codificacion demaquinas

Un lenguaje nocomputable

Un lenguaje no computable

¿Que pasa con U?

Dada una maquina de Turing M cualquiera:

U(c(M)) para⇐⇒ U ′′(c(M)) para en algun p 6= F⇐⇒ M(c(M)) no para

¿Y si M = U?

U(c(U)) para ⇐⇒ U(c(U)) no para

Contradiccion que proviene de suponer L computable.