© Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 1 Operationen auf endlichen Akzeptoren und Transduktoren.

Präsentation zum Thema: "© Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 1 Operationen auf endlichen Akzeptoren und Transduktoren."—  Präsentation transkript:

1 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 1 Operationen auf endlichen Akzeptoren und Transduktoren Kursfolien Karin Haenelt

2 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 2 Notationskonventionen

3 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 3 Begriffe: Abgeschlossenheit Das Ergebnis einer Operation auf Elementen einer Menge liegt wiederum innerhalb dieser Menge Beispiel: –Vereinigung zweier regulärer Ausdrücke ergibt wieder einen regulären Ausdruck

4 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 4 Begriffe: lazy implementation In der Praxis sind oft viele Zustände, die als Zwischenergebnis einer Operation entstehen, vom Startzustand aus nicht erreichbar lazy implementation: –unerreichbare Zustände gar nicht erst produzieren –Zustände nur nach Bedarf erzeugen Konstruktion mit Zustand [0,0] beginnen weitere Zustände nur hinzufügen, wenn sie Ergebnis einer Transition sind, die von einem bereits eingefügten Zustand ausgeht

5 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 5 Unäre Operationen (Operationen auf einem Automaten)

6 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 6 Binäre Operationen (Operationen auf zwei Automaten)

7 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 7 Optimierungs-Operationen

8 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 8 Komplement regulärer Sprachen (Hopcroft/Ullman 1988: 61)

9 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 9 Komplement endlicher Automaten (1) (Hopcroft/Ullman 1988: 61)

10 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 10 Komplement endlicher Automaten (2) 0 dete 1 adje 2 nomn 3 0 dete 1 adje 2 nomn 3 dete 1. 2.

11 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 11 3. Komplement endlicher Automaten (3) 0 dete 1 adje 2 nomn 3 4. 0 dete adje dete, adje,nomn 1 adje 2 nomn 3 4 dete dete, adje,nomn dete, adje

12 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 12 4. Komplement endlicher Automaten (4) 5. 0 dete adje dete, adje,nomn 1 adje 2 nomn 3 4 dete dete, adje,nomn dete, adje 0 dete adje dete, adje,nomn 1 adje 2 nomn 3 4 dete dete, adje,nomn dete, adje

13 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 13 Hülle regulärer Sprachen

14 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 14 Hülle endlicher Automaten (1)

15 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 15 Hülle endlicher Automaten (2)

16 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 16 Hülle endlicher Automaten (3) q1q1 f1f1 q0q0 f0f0 q1q1 f1f1 q0q0 f0f0 q2q2 ha

17 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 17 Konkatenation regulärer Sprachen

18 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 18 Konkatenation endlicher Automaten (1)

19 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 19 Konkatenation endlicher Automaten (2)

20 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 20 Konkatenation endlicher Automaten (3) q1q1 f1f1 q2q2 f2f2 lca m 101112 14 13 h e st 20 21 22 t

21 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 21 Vereinigung regulärer Sprachen

22 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 22 Vereinigung endlicher Automaten (1)

23 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 23 Vereinigung endlicher Automaten (2)

24 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 24 Vereinigung endlicher Automaten (3) q1q1 f1f1 q2q2 f2f2 f0f0 q0q0 bha wlda 101112 14 151617 13 n bua lcha 202122 23 242526 01 00 bha u 11 21 12 22 01 13 n wlda 151617 l c h a 242526 Prinzip Beispiel als NEA Beispiel als DEA

25 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 25 Durchschnitt regulärer Sprachen

26 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 26 Durchschnitt endlicher Automaten (1)

27 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 27 Durchschnitt endlicher Automaten (2)

28 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 28 Durchschnitt endlicher Automaten (3) bha u 012 4 3 n bha u lcha 012 4 567 3 n bha u wlda 012 4 567 3 n

29 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 29 Durchschnitt endlicher Automaten green/0.3blue/0 yellow/0.8 0.8 1 2 red/0.5 0 redyellow blue 0 1 2 green 3 red green blue yellow red green blue yellow red green blue yellow AB

30 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 30 Durchschnitt endlicher Automaten green/0.3blue/0 yellow/0.8 13 23 red/0.5 00 03 red/0.5 green/0.3 blue/0 2011 green/0.3 22 01 yellow/0.8

31 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 31 Differenz regulärer Sprachen

32 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 32 Differenz endlicher Automaten (1)

33 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 33 Differenz endlicher Automaten (2) green/0.3blue/0 yellow/0.8 0.8 3 4 red/0.5 0 2 1 green/0.3blue/0 yellow/0.8 0.8 1 2 red/0.5 0 redyellow blue 0 2 green 1 (Mohri/Riley 2002: I, 24)

34 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 34 Differenz endlicher Automaten (3) - Konstruktionsschritte redyellow blue 0 2 green 1 1. 2. komplettieren redyellow blue 01 2 green 3 red green blue yellow red green blue yellow red green blue yellow

35 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 35 Differenz endlicher Automaten (4) - Konstruktionsschritte 3. Komplementbildung redyellow blue 01 2 green 3 red green blue yellow red green blue yellow red green blue yellow

36 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 36 Differenz endlicher Automaten (5) - Konstruktionsschritte 4. Schnittbildung green/0.3blue/0 yellow/0.8 13 23 red/0.5 00 03 red/0.5 green/0.3 blue/0 2011 green/0.3 22 01 yellow/0.8

37 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 37 Differenz endlicher Automaten (6) - Konstruktionsschritte 5. Tilgung der Pfade, die nicht zu akzeptierenden Zuständen führen green/0.3blue/0 yellow/0.8 13 23 red/0.5 00 03 red/0.5 green/0.3 01

38 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 38 Vielen Dank für das Aufspüren von Fehlern in früheren Versionen und für Verbesserungsvorschläge danke ich Maximilian Albert, Christian Roth

39 © Karin Haenelt 2006, Operationen auf Akzeptoren und Transduktoren, 08.07.2006 ( 1 05.04.2004) 39 Literatur Haenelt, Karin (2004). Operationen auf endlichen Automaten und Transduktoren. Definitionen, Algorithmen, Erläuterungen und Beispiele – eine Übersicht. Kursskript 25.04.2004. http://kontext.fraunhofer.de/haenelt/kurs/folien/FSOperationenDef.pdf http://kontext.fraunhofer.de/haenelt/kurs/folien/FSOperationenDef.pdf Hopcroft, John E. und Jeffrey D. Ullman (1988). Einführung in die Automatentheorie, formale Sprachen und Komplexitätstheorie. Bonn u.a.: Addison-Wesley (engl. Original: Introduction to automata theory, languages and computation) Kunze, Jürgen (2001). Computerlinguistik. Voraussetzungen, Grundlagen, Werkzeuge. Vorlesungsskript. Humboldt Universität zu Berlin. http://www2.rz.hu- berlin.de/compling/Lehrstuhl/Skripte/Computerlinguistik_1/index.htmlhttp://www2.rz.hu- berlin.de/compling/Lehrstuhl/Skripte/Computerlinguistik_1/index.html Mohri, Mehryar und Michael Riley (2002). Weighted Finite-State Transducers in Speech Recognition (Tutorial). Teil 1, Teil 2Teil 1Teil 2