Мостові теореми для теорії груп та формальних мов


13

Чи існує якийсь природний чи помітний спосіб зв’язати чи зв’язати математичні групи та формальні мови CS чи якусь іншу основну концепцію CS, наприклад, машини Тьюрінга?

Шукаю посилання / програми. Однак зауважте, що мені відомо про зв’язок між напівгрупами та мовами CS (а саме через обмежені автомати ). (Чи ця література про напівавтомати коли-небудь розглядає "групові автомати"?)

Я багато років тому бачив один документ, який може наблизитись до того, що перетворює таблиці переходу TM в бінарну операцію, можливо, іноді групу в деяких випадках, можливо, виходячи з якоїсь симетрії в таблиці стану TM. Зокрема, це не вивчало, але й не виключало цього.

Також, зокрема, стосовно великого масиву математичних досліджень класифікації кінцевих груп , чи має воно чи якесь значення або інтерпретацію в TCS? Який "алгоритмічний об'єктив" бачить у цій масовій структурі математичних досліджень? Що це "говорить" про можливу приховану структуру в обчисленні?

Це питання частково натхнене деякими іншими примітками, наприклад:


1
Питання про Mathoverflow пов'язаний з цим питанням.
scaaahu

Я замислююся над тим, щоб перенести своє запитання. Який клас мов приймають DFA, перехідні моноїди яких є перехідними перестановочними групами? на Math.SE тут, залежно від результату цього питання.
scaaahu

@scaaahu Я думаю, що теорія груп підходить набагато краще, ніж комбінаторика . Також думайте, що вам слід в будь-якому випадку перенести своє запитання щодо математики .
Рафаель

Відповіді:


12

p

Кінцеві групи також відіграють важливу роль у проблемі пошуку повного набору тотожностей для регулярних виразів. Нескінченний комплект був запропонований Джоном Конвеєм, і цю гіпотезу в кінцевому підсумку довів Д. Кроб. Існує обмежена кількість "базових" ідентичностей плюс ідентичність для кожної обмеженої простої групи . Дивіться мою відповідь на це запитання для довідок.

У зворотному напрямку теорія кінцевих автоматів призводить до елементарного доказу основних результатів теорії комбінаторних груп, як формула Шреєра. Заснований на насінному документі Сталлінгса Топологія кінцевих графіків .

Також у зворотному напрямку автоматичні групи визначаються з точки зору кінцевих автоматів.

Профіціальні групи також відіграють важливу роль в теорії автоматів. Прикладом є характеристика регулярних мов, розпізнаних перехідними автоматами з можливо кількома початковими та кінцевими станами.

Про дуже приємний зв'язок між контекстними мовами, групами та логікою дивіться статтю Девіда Е. Мюллера та Пола Е. Шуппа, Без контекстних мов, груп, теорії кінців, логіки другого порядку, проблем з плиткою, стільникового автомати та системи векторного додавання .



p

oops, thx для уточнення! р-групи ? до речі, аналогічно, чи знаєте ви про будь-яке з'єднання CS для нескінченних груп?
vzn

@vzn У статті Мюллера та Шуппа розглядаються нескінченні групи. Це породило поняття безконтекстної групи . Так само вільні вигідні групи є нескінченними.
Ж.-Є.

@vzn У свою відповідь я також додав автоматичні групи. Про ці групи існує велика література.
Ж.-Є.

11

1S5A5

Щодо класифікації кінцевих простих груп, наскільки я пам’ятаю, вона неявно використовується в деяких алгоритмах групового ізоморфізму, проблема, пов’язана з графом ізоморфізмом.


1
Юваль, я думаю, що ви маєте на увазі проблему групового ізоморфізму (з групами, наведеними у вигляді таблиць множення) для кінцевих простих груп. За класифікацією вони мають набір генераторів розміром не більше двох, що дає дуже простий алгоритм: mathoverflow.net/questions/59213/… .
Сашо Ніколов

10

g1,...,gma1=b1,...,an=bnx,y{g1,...,gm}{g1,...,gm}x=y

Є багато глибоких результатів, що дають умови для занять груп, які мають вирішувані проблеми зі словом. Цікаво також вивчити складність вирішення словесних задач (для класів груп, які мають вирішальну проблему зі словом), див., Наприклад, тут .


Ця складність вирішення проблем зі словом була саме те, що я шукав. Здається, встановити цікаву відповідність (еквівалентність?) Імовірнісному тестуванню поліноміальної ідентичності, якщо для вільної групи використовується прямолінійне представлення програми (що, здається, також стосується тестування ідентичності для вільного моноїда).
Томас Клімпель

@ThomasKlimpel Не могли б ви сказати більше про стосунки з ПДФО?
Мартін Бергер

Ну, виявляється, це фактично ПІП постійних багатокутників (тобто відсутніх змінних) над Z. Цей взаємозв'язок походить від множення 2х2 цілочисельних матриць, тому що це мультиплікація може бути виконана повністю в прямолінійному поданні програми. Але навіть для PIT постійних багатокутників над Z, наразі не існує відомої дерандонізації, тому це може бути приємним співвідношенням.
Томас Клімпель

-1

У Google я знайшов документ щодо відносно вільних вигідних моноїдів: вступ та приклади у напівгрупах, формальних мовах та групах Хорхе Альмейда (англійський переклад у Журналі математичних наук , 144 (2): 3881–3903, 2007) на цей предмет.


4
Ласкаво просимо на сайт! Я відредагував вашу публікацію, щоб включити повне цитування до статті, якщо посилання помер. Було б корисно, якщо ви могли б дати трохи більше інформації про те, як цей документ відповідає на питання.
Девід Річербі
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.