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Concepto matemático para los lenguajes formales

Un lenguaje formal se define como un subconjunto de cadenas de longitud finita sobre un alfabeto. Es similar al concepto matemático "relación", pero las longitudes de sus cadenas no son fijas.

Dado que el nombre "lenguaje formal" sugiere su aplicación a la lingüística, me pregunto si existe un concepto/nombre matemático puro para los "lenguajes formales".

¿Existen aplicaciones de los lenguajes formales que no se utilicen para modelar lenguajes (ya sean lenguajes naturales o informáticos)?

Gracias.

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Mauro ALLEGRANZA Puntos 34146

Su pregunta no está del todo clara.

Esta es la matemáticas definición de Lenguaje formal :

Un lenguaje formal $\mathcal L$ sobre un alfabeto $\Sigma$ es un subconjunto de $\Sigma^*$ [ver Estrella de Kleene ], es decir, un conjunto de palabras sobre ese alfabeto. A veces, los conjuntos de palabras se agrupan en expresiones, mientras que las reglas y restricciones pueden formularse para la creación de "expresiones bien formadas".

Aunque la teoría del lenguaje formal suele ocuparse de los lenguajes formales que se describen mediante algunas reglas sintácticas, la definición real del concepto "lenguaje formal" es sólo la anterior: un conjunto (posiblemente infinito) de cadenas de longitud finita compuestas a partir de un alfabeto dado, ni más ni menos. En la práctica, hay muchos lenguajes que pueden describirse mediante reglas, como por ejemplo lenguas regulares o lenguajes libres de contexto . La noción de gramática formal puede estar más cerca del concepto intuitivo de un "lenguaje", uno descrito por reglas sintácticas.

Dicho esto, ¿a qué se refiere con "un concepto matemático puro/nombre de "lenguajes formales""?

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MarcE Puntos 254

La definición no tiene nada de antimatemático, pero hay una traducción algebraica.

Las series de potencia formales de variables no conmutativas son una generalización natural de los lenguajes formales. Sea $K$ sea un semirremolque. (Se trata de un anillo sin el requisito de la inversa aditiva.) Sea $A$ sea un conjunto y $A^*$ sea el monoide libre generado por $A$ . A serie de potencia formal $S$ es una función $A^* \rightarrow K$ . La imagen de una palabra $w$ se llama coeficiente de $w$ en $S$ . La suma y la multiplicación de series se definen como es de esperar.

En este contexto, un lenguaje formal $\mathcal{L}$ puede definirse como una serie de potencias formal (de variables no conmutativas) cuyos coeficientes son $0$ o $1$ . Las palabras en $A^*$ con el coeficiente $1$ se interpretan como los de $\mathcal{L}$ .

Una aplicación de este enfoque es enumerar una clase combinatoria de objetos. Si una clase de objetos está en biyección con una serie formal de potencias en variables no conmutativas, obtenemos una función generadora para los objetos de tamaño $n$ sustituyendo $x$ para cada una de las demás variables.

Esperamos que exista alguna relación entre el tipo de función generadora (racional, algebraica, etc.) de una clase de objetos y el tipo de lenguaje del que surge. Esta situación se describe en la introducción de la obra de Bousquet-Melou "Rational and algebraic series in combinatorial enumeration", que se encuentra aquí .

Se puede encontrar más información sobre este enfoque de la enumeración en el capítulo 6 de "Enumerative Combinatorics Volume 2" de Richard Stanley. Asimismo, el libro "Rational Series and Their Languages" de Berstel y Reutenauer es una buena referencia para la conexión de las series formales con los lenguajes, aunque se centre en los lenguajes racionales.

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