Přepsat objednávku - Rewrite order

v teoretická informatika, zejména v automatické uvažování o formálních rovnicích, redukční objednávky se používají k prevenci nekonečné smyčky. Přepsat objednávky, a na oplátku přepsat vztahy, jsou zevšeobecnění tohoto konceptu, které se ukázalo být užitečné při teoretických zkoumáních.
Motivace
Intuitivně, objednávka redukce R se týká dvou formálních výrazy s a t -li t je správně "jednodušší" než s v jistém smyslu.
Například zjednodušení pojmů může být součástí a počítačová algebra programu a pravděpodobně používá sadu pravidel { X+0 → X , 0+X → X , X*0 → 0, 0*X → 0, X*1 → X , 1*X → X }. Aby se při zjednodušení termínu prokázala nemožnost nekonečných smyček, je pořadí redukce definováno „sRt pokud výraz t je správně kratší než výraz s„lze použít; použití jakéhokoli pravidla ze sady vždy řádně zkrátí termín.
Naproti tomu zavést ukončení „rozdělování“ pomocí pravidla X*(y+z) → X*y+X*zbude zapotřebí složitější objednávka redukce, protože toto pravidlo může vyhodit do povětří velikost termínu kvůli duplikaci X. Teorie přepisování objednávek má za cíl pomoci zajistit v takových případech vhodnou objednávku.
Formální definice
Formálně, a binární relace (→) na množině podmínky se nazývá a přepsat vztah Pokud to je Zavřeno pod kontextové vkládání a pod instance; formálně: pokud l→r naznačuje u[lσ ]p→u[rσ]p pro všechny termíny l, r, u, každá cesta p z ua každý substituce σ. Pokud (→) je také nereagující a tranzitivní, pak se nazývá a přepsat objednávání,[1] nebo přepsat předobjednávka. Pokud je druhý (→) navíc opodstatněný, nazývá se to objednání redukce,[2] nebo a předobjednávka redukceVzhledem k binárnímu vztahu R, své přepsat uzavření je nejmenší relace přepsání obsahující R.[3] Přechodný a reflexivní přepisovací vztah, který obsahuje dílčí termín objednávání se nazývá a zjednodušení objednávání.[4]
přepsat vztah | přepsat objednat | snížení objednat | zjednodušení objednat | |
---|---|---|---|---|
uzavřeno pod kontext x R y naznačuje u[X]p R u[y]p | Ano | Ano | Ano | Ano |
uzavřeno pod instance x R y naznačuje Xσ R yσ | Ano | Ano | Ano | Ano |
obsahuje dílčí termín vztah y dílčí termín z X naznačuje x R y | Ano | |||
reflexní vždy x R x | (Ne) | (Ne) | Ano | |
nereagující nikdy x R x | Ano | Ano | (Ne) | |
tranzitivní x R y a y R z naznačuje x R z | Ano | Ano | Ano | |
opodstatněný žádný nekonečný řetězec X1 R X2 R X3 R ...[poznámka 2] | Ano | (Ano) |
Vlastnosti
- The konverzovat, symetrické uzavření, reflexní uzávěr a přechodné uzavření relace přepsání je opět relací přepsání, stejně jako sjednocení a průnik dvou relací přepsání.[1]
- Převrácením pořadí přepsání je opět pořadí přepsání.
- Zatímco existují přepisové objednávky, které jsou celkem na množině základní pojmy (zkráceně „zem-součet“), na množině nemůže být součet žádných přepisů všechny termíny.[Poznámka 3][5]
- A systém přepisování termínů {l1::=r1,...,ln::=rn, ...} je ukončení pokud jsou jeho pravidla podmnožinou objednávání redukcí.[poznámka 4][2]
- Naopak pro každý systém přepisování terminujících termínů je přechodné uzavření of (:: =) is auction ordering,[2] které však nemusí být možné rozšířit na pozemní celkem. Například systém přepisování základních pojmů { F(A)::=F(b), G(b)::=G(A)} končí, ale lze jej zobrazit pomocí redukčního řazení pouze v případě konstant A a b jsou nesrovnatelné.[poznámka 5][6]
- Pozemní a řádné přepsání objednávek[poznámka 6] nutně obsahuje řádný dílčí termín vztah z pozemních podmínek.[poznámka 7]
- Naopak, pořadí přepisování, které obsahuje relaci pod termínu[poznámka 8] je nutně opodstatněný, když je sada funkčních symbolů konečná.[5][poznámka 9]
- Systém přepisování konečných termínů {l1::=r1,...,ln::=rn, ...} končí, pokud jsou jeho pravidla podmnožinou přísné části objednávání zjednodušení.[4][8]
Poznámky
- ^ Položky v závorkách označují odvozené vlastnosti, které nejsou součástí definice. Například ireflexivní vztah nemůže být reflexivní (na neprázdné sadě domén).
- ^ kromě všech Xi jsou stejné pro všechny i mimo některé n, pro reflexivní vztah
- ^ Od té doby X<y naznačuje y<X, protože druhý je instancí prvního, pro proměnné X, y.
- ^ tj. pokud li > ri pro všechny i, kde (>) je objednávka redukce; systém nemusí mít konečně mnoho pravidel
- ^ Protože např. A>b implicitní G(A)>G(b), což znamená, že druhé pravidlo přepisování neklesalo.
- ^ tj. objednávka snížení celkové hodnoty země
- ^ Jiný, t|p > t na nějaký termín t a pozice p, což znamená nekonečný sestupný řetězec t > t[t]p > t[t[t]p]p > ...[6][7]
- ^ tj. zjednodušení objednávání
- ^ Důkaz této vlastnosti je založen na Higmanovo lemma, nebo, obecněji, Kruskalova věta o stromu.
Reference
Nachum Dershowitz; Jean-Pierre Jouannaud (1990). "Přepsat systémy". v Jan van Leeuwen (vyd.). Formální modely a sémantika. Příručka teoretické informatiky. B. Elsevier. 243–320. doi:10.1016 / B978-0-444-88074-1.50011-1. ISBN 9780444880741.
- ^ A b Dershowitz, Jouannaud (1990), oddíl 2.1, s. 251
- ^ A b C Dershowitz, Jouannaud (1990), oddíl 5.1, s. 270
- ^ Dershowitz, Jouannaud (1990), oddíl 2.2, s. 252
- ^ A b Dershowitz, Jouannaud (1990), oddíl 5.2, s. 274
- ^ A b Dershowitz, Jouannaud (1990), oddíl 5.1, s. 272
- ^ A b Dershowitz, Jouannaud (1990), oddíl 5.1, s. 271
- ^ David A. Plaisted (1978). Rekurzivně definované objednávání pro prokázání ukončení systémů přepisování termínů (Technická zpráva). Univ. of Illinois, Dept. of Comp. Sc. str. 52. R-78-943.
- ^ N. Dershowitz (1982). „Objednávky pro systémy přepisování termínů“ (PDF). Teoretická. Comput. Sci. 17 (3): 279–301. doi:10.1016/0304-3975(82)90026-3. Zde: str.287; pojmy jsou pojmenovány mírně odlišně.