乔姆斯基分类英文解释翻译、乔姆斯基分类的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 Chomsky classification
分词翻译:
乔姆斯基的英语翻译:
【计】 Chomsky
分类的英语翻译:
sort; class; classify; assort; divide; label; staple; system
【计】 categories; categorization; category
【化】 classification
【医】 classifieation; grouping; systematization; systematize; typing
【经】 classification; classifying; group; sort
专业解析
乔姆斯基分类(Chomsky Hierarchy)是语言学和计算机科学中的重要理论框架,由著名语言学家诺姆·乔姆斯基(Noam Chomsky)于1956年提出。它根据生成语法的复杂程度和规则形式,将形式语言分为四个层级,并对识别/生成它们的自动机类型进行了严格分类。以下是基于汉英词典视角的详细解释:
一、 乔姆斯基分类的四个层级
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0型文法(无限制文法/短语结构文法)
- 汉语释义: 生成规则形式最自由,无任何限制。规则左侧至少包含一个非终结符,右侧可以是任何符号串(包括空串)。能生成所有可由图灵机识别的语言,即递归可枚举语言(Recursively Enumerable Languages)。
- 英语释义 (Linguistics Context): Type 0 Grammar (Unrestricted Grammar/Phrase Structure Grammar). Production rules are of the form α → β, where α is a string containing at least one non-terminal symbol, and β is any string of symbols (terminals and/or non-terminals, including the empty string ε). It generates all languages recognizable by a Turing machine, known as Recursively Enumerable Languages. This is the most powerful class in the hierarchy.
- 对应自动机: 图灵机 (Turing Machine)。
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1型文法(上下文有关文法)
- 汉语释义: 生成规则形式为 αAβ → αγβ,其中 A 是非终结符,α、β 是符号串(可为空),γ 是非空符号串。规则的应用依赖于上下文(α 和 β)。生成的语言称为上下文有关语言(Context-Sensitive Languages, CSL)。
- 英语释义 (Linguistics Context): Type 1 Grammar (Context-Sensitive Grammar, CSG). Production rules are of the form αAβ → αγβ, where A is a non-terminal symbol, α and β are strings of symbols (possibly empty), and γ is a non-empty string of symbols. The application of the rule depends on the context (α and β) surrounding A. It generates Context-Sensitive Languages (CSL).
- 对应自动机: 线性有界自动机 (Linear Bounded Automaton, LBA)。
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2型文法(上下文无关文法)
- 汉语释义: 生成规则形式为 A → γ,其中 A 是单个非终结符,γ 是符号串(可为空)。规则的应用不依赖于上下文。生成的语言称为上下文无关语言(Context-Free Languages, CFL)。这是描述大多数编程语言语法和部分自然语言句法结构的核心模型。
- 英语释义 (Linguistics Context): Type 2 Grammar (Context-Free Grammar, CFG). Production rules are of the form A → γ, where A is a single non-terminal symbol, and γ is a string of symbols (terminals and/or non-terminals, which can be empty ε). The application of the rule is independent of the context surrounding A. It generates Context-Free Languages (CFL). This is the primary model for describing the syntax of most programming languages and significant aspects of natural language syntax.
- 对应自动机: 下推自动机 (Pushdown Automaton, PDA)。
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3型文法(正则文法)
- 汉语释义: 生成规则形式最受限。有两种等价形式:右线性文法(A → aB 或 A → a)和左线性文法(A → Ba 或 A → a),其中 A、B 是非终结符,a 是终结符(可为空)。生成的语言称为正则语言(Regular Languages)。常用于描述词法模式(如标识符、数字)。
- 英语释义 (Linguistics Context): Type 3 Grammar (Regular Grammar). Production rules are the most restricted. There are two equivalent forms: Right-linear grammars (A → aB or A → a) and Left-linear grammars (A → Ba or A → a), where A and B are non-terminals, and a is a terminal symbol (which can be ε). It generates Regular Languages (RL). Commonly used to describe lexical patterns (e.g., identifiers, numbers) in programming languages.
- 对应自动机: 有限状态自动机 (Finite State Automaton, FSA)。
二、 理论意义与应用
乔姆斯基分类建立了形式语言生成能力与计算模型计算能力之间的精确对应关系。层级越高,生成的语言越复杂,识别该语言所需的自动机计算能力也越强。这一理论是形式语言理论、编译器设计(词法分析、语法分析)、计算复杂性理论的基础框架。在自然语言处理中,上下文无关文法被广泛用于句法分析。
参考文献:
- Chomsky Hierarchy (Wikipedia): 提供了层级定义、规则形式、语言和自动机对应关系的标准描述。 https://en.wikipedia.org/wiki/Chomsky_hierarchy
- Formal Grammar (Stanford Encyclopedia of Philosophy): 深入探讨了形式文法(包括乔姆斯基分类)在逻辑学和语言学中的理论基础。 https://plato.stanford.edu/entries/formal-grammar/
网络扩展解释
乔姆斯基分类是语言学和计算机科学中的重要理论体系,主要用于描述形式文法的层级结构及其对应的计算能力。该分类主要包含以下四类文法:
一、0型文法(无限制文法/短语结构文法)
- 定义:产生式形式为$alpha rightarrow beta$,其中$alpha$至少包含一个非终结符,$beta$可为任意符号串。其限制最少,描述能力最强。
- 对应自动机:图灵机,能生成所有递归可枚举语言。
- 示例:若产生式为$AB rightarrow CDa$,则属于0型文法。
二、1型文法(上下文有关文法)
- 定义:在0型基础上增加长度限制,要求$|beta| geq |alpha|$(除$alpha rightarrow varepsilon$外)。产生式需满足上下文条件,如$xSy rightarrow xAy$。
- 对应自动机:线性有界自动机。
- 示例:$aSbc rightarrow aAbc$表示非终结符$S$在上下文$a$和$bc$中被替换为$A$。
三、2型文法(上下文无关文法)
- 定义:产生式左侧必须为单个非终结符,右侧可为任意符号串,即$A rightarrow gamma$($A$为非终结符)。其规则与上下文无关。
- 对应自动机:下推自动机。
- 应用:编程语言的语法结构(如表达式、函数定义)通常用此类文法描述。
- 示例:$S rightarrow aSb | varepsilon$ 可生成$a^nb^n$字符串。
四、3型文法(正则文法)
- 定义:分为左线性($A rightarrow Ba$)或右线性($A rightarrow aB$)形式,其中$a$为终结符,$B$为非终结符或空。
- 对应自动机:有限状态自动机。
- 应用:词法分析中的正则表达式匹配。
- 示例:$S rightarrow aS | b$ 可生成以$a$开头、以$b$结尾的字符串。
补充说明
- 层级关系:0型到3型文法限制逐渐增强,语言表达能力递减。例如,3型文法属于2型的子集,2型属于1型的子集,依此类推。
- 语言学关联:乔姆斯基还提出语言能力(先天普遍语法)与语言行为(实际语言使用)的区分,其文法分类旨在解释人类语言生成机制。
如需更完整的定义或数学形式化描述,可参考编译原理教材或形式语言理论相关文献。
分类
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