Apakah hierarki bahasa Chomsky dan bagaimana ia mengklasifikasikan tatabahasa formal berdasarkan kuasa generatifnya?
Hierarki bahasa Chomsky ialah sistem klasifikasi yang mengkategorikan tatabahasa formal berdasarkan kuasa generatifnya. Ia telah dicadangkan oleh Noam Chomsky, seorang ahli bahasa dan saintis komputer terkenal, pada tahun 1950-an. Hierarki ini terdiri daripada empat peringkat, setiap satu mewakili kelas bahasa formal yang berbeza. Tahap ini dikenali sebagai Jenis-3 (Biasa), Jenis-2 (Bebas Konteks), Jenis-1 (Sensitif Konteks) dan Jenis-0 (Tidak Terhad).
Pada tahap hierarki yang paling rendah, kami mempunyai bahasa Jenis-3, juga dikenali sebagai bahasa Biasa. Bahasa-bahasa ini boleh dikenali oleh automata terhingga, seperti automata terhingga deterministik dan bukan deterministik. Bahasa biasa dicirikan oleh ungkapan biasa dan tatabahasa biasa. Ungkapan biasa ialah ungkapan algebra yang menerangkan corak rentetan, manakala tatabahasa biasa terdiri daripada peraturan pengeluaran yang menjana rentetan dalam bahasa biasa. Contoh bahasa biasa ialah set semua rentetan yang sepadan dengan ungkapan biasa yang diberikan, seperti bahasa semua rentetan binari dengan nombor genap 0s.
Melangkah ke atas hierarki, kami menemui bahasa Jenis-2, juga dikenali sebagai bahasa Tanpa Konteks. Bahasa-bahasa ini boleh dikenali dengan automata pushdown, yang merupakan automata terhingga ditambah dengan timbunan. Bahasa Tanpa Konteks diterangkan oleh tatabahasa bebas konteks, yang terdiri daripada peraturan pengeluaran yang menjana rentetan dalam bahasa tanpa konteks. Tatabahasa Tanpa Konteks mempunyai simbol bukan terminal, simbol terminal dan peraturan pengeluaran yang menentukan cara bukan terminal boleh digantikan dengan urutan simbol. Contoh bahasa bebas konteks ialah set semua ungkapan aritmetik yang terbentuk dengan baik, di mana kurungan adalah seimbang dan pengendali digunakan dengan betul.
Tahap hierarki seterusnya ialah bahasa Jenis-1, juga dikenali sebagai bahasa Sensitif Konteks. Bahasa-bahasa ini boleh dikenali dengan automata sempadan linear, iaitu automata terhingga dengan pita yang boleh bergerak dalam kedua-dua arah. Bahasa Sensitif Konteks diterangkan oleh tatabahasa sensitif konteks, yang terdiri daripada peraturan pengeluaran yang menjana rentetan dalam bahasa sensitif konteks. Tatabahasa Sensitif Konteks mempunyai kekangan tambahan bahawa panjang bahagian kanan peraturan pengeluaran tidak boleh lebih pendek daripada panjang bahagian kiri. Contoh bahasa sensitif konteks ialah set semua palindrom, di mana rentetan membaca ke hadapan dan ke belakang yang sama.
Akhir sekali, di bahagian atas hierarki, kami mempunyai bahasa Jenis-0, juga dikenali sebagai bahasa Tidak Terhad. Bahasa-bahasa ini boleh dikenali oleh mesin Turing, yang merupakan peranti pengiraan abstrak yang mampu mensimulasikan sebarang algoritma komputer. Bahasa tidak terhad diterangkan oleh tatabahasa tidak terhad, yang tidak mempunyai sekatan pada peraturan pengeluaran. Contoh bahasa yang tidak terhad ialah set semua bahasa yang boleh dihitung secara rekursif, yang merangkumi semua bahasa yang boleh dikira.
Hierarki bahasa Chomsky menyediakan rangka kerja yang sistematik untuk mengklasifikasikan tatabahasa formal berdasarkan kuasa generatifnya. Ia bermula dengan bahasa biasa, yang paling kurang berkuasa, dan berkembang kepada bahasa bebas konteks, sensitif konteks dan tidak terhad, yang semakin berkuasa. Hierarki ini merupakan konsep asas dalam bidang teori kerumitan pengiraan dan mempunyai implikasi penting untuk kajian bahasa formal dan automata.
Soalan dan jawapan terbaru lain mengenai Bahasa Sensitif Chomsky dan Konteks:
- Adakah terdapat kaedah semasa untuk mengenali Jenis-0? Adakah kita mengharapkan komputer kuantum menjadikannya boleh dilaksanakan?
- Huraikan proses mereka bentuk tatabahasa sensitif konteks untuk bahasa yang terdiri daripada rentetan dengan bilangan satu, dua dan tiga yang sama.
- Berikan contoh bahasa sensitif konteks dan terangkan cara ia boleh dikenali oleh tatabahasa sensitif konteks.
- Bagaimanakah bahasa jenis 0, yang juga dikenali sebagai bahasa yang boleh dihitung secara rekursif, berbeza daripada jenis bahasa lain dari segi kerumitan pengiraan?
- Terangkan perbezaan antara bahasa bebas konteks dan bahasa sensitif konteks dari segi peraturan yang mengawal pembentukannya.