Israel Bagrut Computer Science 5 Units study materials
Israel Bagrut Computer Science 5 Units study resources

Israel Bagrut Computer Science 5 Units: תורת החישוב ושפות פורמליות

Israel Bagrut Computer Science 5 Units · Work through your exam, one topic at a time.

All guide sections

תורת החישוב ושפות פורמליות

דומיין זה בודק שפות פורמליות ומודלים חישוביים: ביטויים רגולריים, אוטומטים סופיים, דקדוקים חסרי הקשר, מכונות טיורינג ושאלות הכרעה. השאלות דורשות מעבר בין ייצוגים וזיהוי גבולות הכוח החישובי.

כללים

  • אלפבית הוא קבוצת תווים; מחרוזת היא רצף סופי; שפה היא קבוצת מחרוזות.
  • שפה רגולרית ניתנת לתיאור על ידי ביטוי רגולרי, DFA או NFA; NFA ו-DFA שקולים בכוחם.
  • רגולריות נסגרת תחת איחוד, שרשור, כוכב קליני, משלים וחיתוך.
  • דקדוק חסר הקשר מתאר שפות עם מבנה מקונן, כמו סוגריים מאוזנים; אוטומט מתאים הוא PDA.
  • מכונת טיורינג היא המודל הכללי; בעיית העצירה אינה ניתנת להכרעה.
  • למת הניפוח היא תנאי הכרחי לאי-רגולריות, לא הוכחה מספקת לרגולריות.

דוגמה מעובדת

DFA מעל {0,1} שמקבל מחרוזות המסתיימות ב-01: מצב q0 התחלתי, q1 אחרי 0, q2 אחרי 01. מ-q0 על 0 עוברים ל-q1, על 1 נשארים q0. מ-q1 על 1 עוברים ל-q2, על 0 נשארים q1. מ-q2 על 0 עוברים ל-q1, על 1 נשארים q0. מצב מקבל הוא q2. הקלט 101: q0→q1→q2→q2, מתקבל. הקלט 110: q0→q0→q1→q0, נדחה.

מלכודות

  • לבלבל בין NFA ל-DFA ולחשוב שיש להם כוח שונה.
  • לנסות ביטוי רגולרי לסוגריים מאוזנים, שאינם רגולריים.
  • להשתמש בלמת הניפוח בכיוון הלא נכון.
  • לשכוח מצב מקבל או מעבר חסר בתרשים.
  • להניח שכל בעיה ניתנת להכרעה במכונת טיורינג.