📜  赖斯定理

📅  最后修改于: 2020-11-26 10:27:10             🧑  作者: Mango


赖斯定理指出,由图灵机识别的语言的任何非平凡的语义特性都是不确定的。属性P是满足该属性的所有图灵机的语言。

正式定义

如果P是非平凡的属性,并且拥有该属性的语言L p被图灵机M识别,则L p = { | L(M)∈P}是不确定的。

描述和属性

  • 语言的属性P只是一组语言。如果任何语言属于P(L∈P),则说L满足属性P。

  • 如果某个属性不被任何递归可枚举的语言所满足,或者被所有递归可枚举的语言所满足,则该属性被称为琐碎的。

  • 某些递归可枚举语言可以满足非平凡的属性,而其他语言则不能满足。正式地讲,在一个非平凡的属性中,其中L∈P,以下两个属性均成立:

    • 属性1-存在图灵机M1和M2可以识别相同的语言,即(∈L)或(∉L)

    • 属性2-存在图灵机M1和M2,其中M1识别语言,而M2不能识别语言,即∈L和∉L

证明

假设特性P是非平凡的且φ∈P.

由于P不平凡,因此至少一种语言满足P,即L(M 0 )∈P,图灵机M 0

令w为特定时刻的输入,N为图灵机,其后是-

在输入x

  • 在w上运行M
  • 如果M不接受(或不停止),则不接受x(或不停止)
  • 如果M接受w,则在x上运行M 0 。如果M 0接受x,则接受x。

映射实例ATM = { |的函数M接受输入w}到N,使得

  • 如果M接受w并且N接受与M 0相同的语言,则L(M)= L(M 0 )∈p
  • 如果M不接受w而N接受φ,则L(N)=φp

由于A TM不确定,并且可以减小为Lp,因此Lp也不确定。