广义顺序机英文解释翻译、广义顺序机的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 generalized sequential machine
分词翻译:
广义的英语翻译:
broad sense; generalized
顺序机的英语翻译:
【电】 sequential machine
专业解析
广义顺序机(Generalized Sequential Machine, GSM),在自动机理论中指的是一种扩展的有限状态机模型。它不仅根据当前状态和输入符号进行状态转移,还能在转移过程中产生一个输出符号串(而不仅仅是单个输出符号)。这使得 GSM 能够描述更复杂的输入/输出行为,特别是那些输出长度可能与输入长度不同的计算过程。
以下从核心概念角度详细解释:
-
核心定义与功能:
- GSM 是一种抽象的数学模型,用于描述离散系统(尤其是计算系统)的行为。
- 它包含一个有限的状态集合。系统在任何时刻都处于其中一个状态。
- 它接收一个来自有限输入字母表的符号序列作为输入。
- 基于当前状态和当前输入符号,GSM 会:
- 决定下一个状态(状态转移)。
- 产生一个来自有限输出字母表的输出符号串(可以是空串 ε、单个符号或多个符号)。
- 因此,GSM 定义了一个从输入字符串集合到输出字符串集合的映射(关系)。这个映射关系是其核心功能。
-
形式化描述(关键区别):
- 与更基础的有限状态自动机(Finite Automaton, FA) 不同,FA 主要关注的是识别语言(即判断输入串是否属于某个特定集合),它通常没有输出或仅有一个二元(接受/拒绝)输出。
- 与摩尔机(Moore Machine) 和米利机(Mealy Machine) 不同,这两类标准顺序机在每次状态转移时只产生一个输出符号。
- GSM 的核心特征在于其输出是一个“串”(string)。这意味着在一次状态转移中,它可以产生零个、一个或多个输出符号。这使得 GSM 能够:
- 压缩数据:输入一个长串,输出一个短串。
- 扩展数据:输入一个短串,输出一个长串。
- 进行更复杂的转换:例如,将一种编码的字符串转换为另一种编码,其输入和输出长度可能没有固定比例关系。
-
应用场景:
- 形式语言理论: GSM 是研究语言转换(Transductions)的重要工具。例如,研究如何将一个语言中的字符串系统地转换为另一个语言中的字符串。
- 编译器设计: 在词法分析等阶段,概念上可以使用类似 GSM 的模型来处理输入字符流并生成词法单元(Token)序列。
- 编码转换: 理论上可用于描述不同字符编码(如 ASCII 到 Unicode)之间的转换过程。
- 简单密码算法建模: 可用于描述某些基于状态和查表的流密码或替换密码。
- 通信协议建模: 在抽象层面描述协议实体对输入消息序列产生响应消息序列的行为。
广义顺序机(GSM)是一种增强的有限状态机模型,其核心特征在于每次状态转移可以产生一个任意长度(包括零)的输出符号串。这使得它能够描述输入字符串到输出字符串的映射关系,特别是那些输入和输出长度不成固定比例或需要进行复杂符号转换的场景。它在形式语言理论、编译器设计和编码转换等领域具有理论意义。
参考来源:
- Hopcroft, J. E., Motwani, R., & Ullman, J. D. (2007). Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation (3rd ed.). Pearson Education. (标准教材,涵盖各种自动机模型,包括 GSM/顺序转换器)
- Sipser, M. (2012). Introduction to the Theory of Computation (3rd ed.). Cengage Learning. (权威计算理论教材,包含自动机与语言章节)
- Kozen, D. C. (1997). Automata and Computability. Springer. (研究生级别教材,对形式语言和自动机有深入讨论)
- Stanford University - CS154: Introduction to Automata and Complexity Theory (课程资料通常涵盖状态机和转换器)
网络扩展解释
“广义顺序机”是计算机科学中的专业术语,其英文对应为“generalized sequential machine”。以下是详细解释:
1. 基本定义
广义顺序机是有限状态机(FSM)的扩展模型,属于自动机理论的研究范畴。它在传统顺序机的基础上增加了更灵活的输入输出机制,能够处理更复杂的语言结构和计算任务。
2. 核心特点
- 扩展性:相比基础顺序机,允许更长的输入符号序列映射到输出序列
- 转换规则:状态转移过程中可生成输出符号,形成输入到输出的映射关系
- 应用场景:常用于形式语言处理、编译器设计、协议验证等领域
3. 术语构成解析
- 广义:指该模型突破了传统顺序机的限制,具有更广泛的应用范围
- 顺序机:强调其按输入序列逐步处理并改变内部状态的特性("机"在此特指计算模型,对应英文machine)
4. 相关概念对比
普通顺序机仅关注状态转换,而广义顺序机增加了输出生成功能,更接近现实中的信息处理系统。其数学定义通常包含六元组:$(Q,Sigma,Delta,delta,lambda,q_0)$,其中$Delta$为输出字母表,$lambda$为输出函数。
建议需要技术细节的读者可查阅《计算理论导论》等教材,或访问计算机科学数据库获取更专业的数学定义与定理证明。
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