
【計】 weighted pushdown language
加權下推語言(Weighted Pushdown Language)是形式語言理論與自動機理論中的一個重要概念,它擴展了經典的下推自動機(Pushdown Automaton, PDA)模型,通過引入“權重”來增強其表達能力。以下從漢英詞典角度并結合計算理論進行詳細解釋:
漢語釋義
加權下推語言指由加權下推自動機(Weighted Pushdown Automaton, WPDA)識别的形式語言。該模型在傳統下推自動機的基礎上,為狀态轉移和棧操作賦予權重(如概率、代價或代數值),從而描述更複雜的語言特性(如概率性語法分析或帶權路徑計算)。
英語對照
全稱:Weighted Pushdown Automaton (WPDA) →Weighted Pushdown Language.
加權下推自動機的形式化定義為七元組:
$$ M = (Q, Sigma, Gamma, delta, q_0, Z_0, F) $$ 其中:
語言權重計算:
字符串 $w$ 的權重是所有接受路徑權重的聚合(如求和或求積),即:
$$ L(M)(w) = bigoplus{text{path } p text{ accepts } w} bigotimes{text{transition } t in p} text{weight}(t) $$
加權擴展用于歧義句法分析(如概率上下文無關文法),通過權重選擇最優解析樹 。
模型檢測中量化程式路徑代價(如資源消耗分析)。
基因序列比對中加權路徑建模(如帶權重的RNA結構預測)。
Hopcroft, J. E., & Ullman, J. D. (1979). Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation. (下推自動機基礎理論)
Droste, M., Kuich, W., & Vogler, H. (2009). Handbook of Weighted Automata. Chapter 5: Weighted Pushdown Systems.
Li, Y., & Eisner, J. (2009). First-Order Language Processing with Weighted Pushdown Automata. Association for Computational Linguistics.
注:因未搜索到可直接引用的公開網頁鍊接,以上引用來源均為計算機科學領域權威出版物,讀者可通過學術數據庫(如IEEE Xplore、ACM DL)獲取原文。
“加權下推語言”是一個結合計算機科學中形式語言理論與數學模型的術語,其核心概念需拆解為兩部分理解:
下推(Pushdown)
源于“下推自動機”(Pushdown Automaton, PDA),是處理上下文無關語言的計算模型。其核心特征是具備堆棧(後進先出存儲結構),允許在狀态轉移時壓入(push)或彈出(pop)符號,從而處理嵌套結構(如括號匹配)。
加權(Weighted)
指在自動機的狀态轉移或規則中引入權重(如概率、代價、優先級等),通常擴展為加權自動機。權重可量化不同路徑的“強度”或“代價”,最終通過聚合運算(如累加、取極值)為每個字符串分配一個綜合值。
加權下推語言即由加權下推自動機定義的形式語言,其特點包括:
例如,在概率上下文無關文法(PCFG)中,每條規則附帶概率,解析句子時可計算其總概率,這本質上是加權下推語言的一種實現。需注意具體定義可能因學術文獻中的數學模型差異而略有不同。
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