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出版者:Wiley-Interscience

作者:Alexander Meduna

出品人:

页数:216

译者:

出版时间:2005-6-7

价格:USD 117.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471718314

丛书系列:

图书标签:

• 计算机科学
• 编译器
• 文法
• Wiley
• Context
• 2005
• 形式语言
• 上下文无关文法
• 形式验证
• 程序设计语言
• 编译原理
• 自动机理论
• 计算理论
• 形式化方法
• 语法分析
• 类型系统

复杂系统建模与计算的严谨基础：形式语言与抽象机器的深度探索 本书聚焦于形式语言理论、自动机理论在计算科学核心领域的应用与拓展，旨在为读者提供一个严谨、深入且具有前瞻性的理论框架，用以理解、设计和分析计算过程的本质。 它回避了特定于上下文敏感文法（Context-Sensitive Grammars, CSG）及其变体的深入探讨，而是将重心放在更基础且应用广泛的计算模型上，同时探索这些基础模型在解决现代计算挑战中的潜力。 本书结构严谨，内容涵盖了计算复杂性理论的奠基石、形式系统的表达能力度量，以及这些抽象概念如何映射到实际的编译技术、程序验证和逻辑推理中。我们相信，只有深刻理解了皮亚诺算术的有限性约束、图灵机的不可判定性边界，才能真正驾驭现代编程范式和复杂软件的可靠性问题。 第一部分：计算的基石——形式语言与有限状态系统 本部分从最基础的语言概念出发，逐步构建起描述计算的数学工具。我们首先深入研究正则语言（Regular Languages）及其对应的有限自动机（Finite Automata, FA），包括确定性有限自动机（DFA）和非确定性有限自动机（NFA）之间的等价性证明，以及它们的转化算法。重点讨论了泵引理（Pumping Lemma）在证明语言非正则性方面的应用，这为理解语言复杂度的下界提供了关键工具。 紧接着，我们将详述正则表达式（Regular Expressions）的完备性，并探讨如何利用它们来规范化文本搜索、协议解析等实际应用。此外，我们详细分析了最小化DFA的算法（如Hopcroft算法），强调了在资源受限环境中，精确度量和最小化状态空间的重要性。 第二部分：栈的力量——下推自动机与上下文无关结构 本部分的核心在于上下文无关文法（Context-Free Grammars, CFG）及其在描述程序结构中的核心作用。我们详细解析了下推自动机（Pushdown Automata, PDA），证明了它们与CFG在识别能力上的等价性。本书不侧重于特定于上下文条件的复杂文法结构，而是着重于CFG的内在特性和限制。 我们深入探讨了乔姆斯基级数（Chomsky Hierarchy）的前三层，着重比较了正则语言、CFG与更强描述能力语言之间的严格层次关系。针对CFG的固有模糊性问题，我们引入了范式（Normal Forms），如乔姆斯基范式（CNF）和Greibach范式（GNF），并详细阐述了将任意CFG转换为这些标准形式的算法。这些范式是设计高效解析器（如LR解析器）的理论前提。 书中辟出重要章节讨论解析技术（Parsing Techniques）。我们细致剖析了LL(k)解析和LR(k)解析的工作原理，特别是SLR(1)、LALR(1)解析器的构造与冲突解决策略，这些是构建现代编程语言编译器的核心技术。通过对左递归消除和回溯的分析，读者将掌握如何将形式文法转化为可执行的解析逻辑。 第三部分：图灵的遗产——计算的极限与复杂性度量 本部分将理论的深度推向了计算能力的最前沿——图灵机（Turing Machines, TM）。我们构建了标准图灵机、多带图灵机以及非确定性图灵机（NTM），并证明了它们在计算能力上的等价性。本书着重于TM作为“通用计算模型”的地位，以及它在可计算性理论中的作用。 可计算性理论（Computability Theory）是本部分的另一核心支柱。我们详细讨论了停机问题（Halting Problem）的不可解性证明，并通过归约（Reduction）的概念，展示了其他重要问题的不可解性（如等价性问题、二义性问题）。这部分为软件工程中的验证难题提供了理论上的不可逾越的边界认知。 随后，我们将视角转向计算复杂性理论（Computational Complexity Theory）。我们详细界定了时间复杂度和空间复杂度的概念，并系统地介绍了P类问题（多项式时间可解）和NP类问题（多项式时间可验证）。本书深入分析了NP-完全性（NP-Completeness）的概念，并通过经典的SAT问题（可满足性问题）、3-SAT以及集合覆盖问题的归约实例，阐明了为什么这些问题在计算上被认为是“困难的”。我们探讨了P与NP之间关系的理论意义，以及对高效算法设计的影响。 第四部分：抽象机器的应用与扩展 最后一部分，我们将理论模型与现代计算范式相结合，但侧重于那些不依赖于上下文特定条件的通用抽象。 我们探讨了递归函数论（Recursive Functions）与图灵机的等价性，这为函数式编程和形式化验证中的递归定义提供了坚实的数学基础。同时，我们引入了Lambda演算（Lambda Calculus）作为另一种纯粹的计算模型，阐述了其在函数抽象、应用和规约操作中的规则，并简要讨论了它与图灵机模型在表达能力上的等价性。 此外，我们分析了如何利用有界内存模型（Bounded Memory Models）来研究那些需要比有限自动机更强但比图灵机更弱的计算能力的问题，例如线性有界自动机（LBA）的特性和它们在某些特定语言识别中的作用，为理解内存限制下的程序行为提供了视角。 本书面向对象： 高年级本科生、研究生，以及需要深入理解计算科学基础理论以应用于编译器设计、形式化方法、软件测试和复杂系统建模的专业人士。阅读本书需要具备离散数学和基础算法的知识背景。通过严谨的数学推导和详尽的实例分析，本书致力于培养读者对计算本质的深刻洞察力。

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说实话，拿到《Grammars with Context Conditions and Their Applications》这本书的时候，我脑袋里瞬间闪过无数关于它可能内容的猜想。作为一名对语言逻辑和计算模型有着近乎痴迷的研究者，我对“上下文条件”这个概念格外敏感。我理解的“上下文条件”不仅仅是简单的依赖关系，它可能涉及到更深层次的约束，比如在某个特定的语义框架下，某个语法结构才会被允许，或者在某个逻辑推导过程中，只有满足特定条件的推导规则才会被激活。我非常好奇作者是如何将这种高度抽象的概念与实际的语言处理联系起来的。我设想书中可能会详细介绍一些形式化工具，用来精确地描述和管理这些上下文条件，也许会涉及某些逻辑系统，比如模态逻辑或者时态逻辑，用来捕捉语言中的时间、信念等上下文信息。而且，“应用”这个词也让我充满了期待。我一直在寻找能够解释和解决复杂语言现象的理论框架，尤其是在自然语言理解和形式语义学领域。我希望这本书能够提供一些具体的、有说服力的案例，展示这些带上下文条件的语法如何在实际的应用中发挥作用。例如，在处理复杂的篇章结构时，如何利用上下文条件来建立句间关联，实现信息的高效传递？或者在多模态语言处理中，如何将视觉、听觉等非语言信息作为上下文条件，来增强语言理解的准确性？我期待书中能有清晰的图示和清晰的理论推导，让我能够一步步地理解这些概念的精妙之处。如果书中还能涉及到一些关于计算复杂性或者算法效率的讨论，那就更好了，毕竟理论的实用性也需要考虑性能。

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当我在书架上看到《Grammars with Context Conditions and Their Applications》这本书时，我的好奇心瞬间被点燃了。我一直对语言的“言外之意”和“弦外之音”非常着迷，而“上下文条件”恰恰触及了这一核心。我理解中的“上下文条件”可能涉及到非常丰富的层面，从简单的词汇搭配约束，到复杂的语用规则，甚至可能包含说话者的意图、听话者的知识背景等。我非常期待书中能够深入探讨这些不同层面的上下文信息是如何被形式化，以及它们如何影响语法结构的解析和生成。是否会涉及到某种概率模型，用来量化上下文信息对规则选择的影响？或者是否有某种基于规则的系统，能够动态地调整语法规则的应用？“应用”这个词也让我充满了憧憬。作为一名对人工智能，特别是自然语言处理领域有着浓厚兴趣的学生，我一直在寻找能够解释和模拟人类语言能力的理论工具。我希望这本书能提供一些具体的、可操作的案例，展示这些带上下文条件的语法如何在实际的语言应用中大显身手。比如，在机器翻译中，如何利用上下文来选择最恰当的翻译词汇，避免出现生硬或错误的译文？或者在对话系统中，如何根据历史对话信息来理解用户的意图，并生成连贯、自然的回复？我设想书中可能会包含一些算法的描述，或者一些实际系统的架构图，让我能够更直观地理解这些理论是如何转化为实际应用的。我甚至可以想象，书中可能会探讨一些关于语言学习和演化的机制，看看这些上下文条件在其中扮演的角色。

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看到《Grammars with Context Conditions and Their Applications》这本书的书名，我的脑海中立刻涌现出无数关于语言的细微之处和微妙变化。我是一名对语言学，特别是句法学和语义学有着深深热爱的学生，我一直觉得，那些显性的语法规则只是语言的冰山一角，而隐藏在背后的“上下文条件”才是真正赋予语言生命力和灵活性的关键。我非常期待书中能够详细阐述这些上下文条件是如何被定义和分类的，它们是否会涉及到某些逻辑上的约束，比如“当且仅当”的条件，还是更偏向于某种概率上的倾向？我好奇作者是如何处理那些动态的、甚至是非显性的上下文信息，比如语用学中的会话含义，或者语篇结构中的衔接关系，它们是如何被纳入到语法框架中的？“应用”这个词也让我充满了期待。我一直希望能够将我所学的语言理论知识应用到实际的语言处理任务中，比如自然语言生成，或者文本摘要。我希望这本书能够提供一些具体、可操作的案例，展示这些带上下文条件的语法如何在实际应用中发挥作用。比如，在生成一段连贯的对话时，如何利用上下文条件来确保角色的言语风格一致，并且符合对话的逻辑走向？或者在进行文本摘要时，如何利用上下文信息来识别文本中的关键句子和核心思想？我期待书中能够有清晰的示例，甚至是一些代码片段，让我能够亲手尝试和理解这些理论。

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《Grammars with Context Conditions and Their Applications》这本书的书名本身就散发着一种严谨而富有挑战性的气息。我作为一名在形式语言理论和编译器设计领域摸爬滚打多年的研究者，对于“上下文条件”这个概念一直有着特殊的兴趣。在我看来，它意味着语法规则不再是孤立地发挥作用，而是与特定的语境紧密相连，这无疑增加了语言描述的灵活性和表达能力。我非常期待书中能够深入探讨如何形式化地定义和处理这些上下文条件，例如，是否会引入某种形式的“状态”来捕捉语境信息？或者是否会使用某种逻辑推理机制来判断条件的满足与否？我特别想知道，作者是如何处理那些动态变化的上下文信息的，以及这些信息是如何影响语法规则的激活和应用的。而且，“应用”这个词也让我对接下来的内容充满了期待。我一直认为，理论的价值最终体现在其能够解决实际问题的能力。我希望书中能够提供一些令人信服的案例，展示这些带上下文条件的语法在诸如自然语言理解、程序语言分析、甚至生物信息学等领域的实际应用。例如，在程序语言的解析过程中，如何利用上下文条件来处理那些依赖于特定类型声明或作用域的语法结构？或者在自然语言处理中，如何通过上下文信息来 disambiguate 歧义词语，从而提高理解的准确性？我期望书中能有清晰的理论推导，配以精炼的数学符号，帮助我深入理解其中的奥秘，同时我也希望书中能有一些图示，来辅助理解复杂的语法结构和条件触发机制。

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拿起《Grammars with Context Conditions and Their Applications》这本书，我首先想到的是，它可能为我打开一扇理解语言深层机制的窗户。作为一名对哲学逻辑和语言哲学有着浓厚兴趣的学者，我一直认为，语言的意义不仅仅在于其词汇和句法结构本身，更在于它所处的语境以及说话者和听话者之间的互动。因此，“上下文条件”这个概念对我来说尤为重要。我非常好奇书中是如何将这一概念与形式语法相结合的。是否会涉及到某种形式的逻辑系统，用来表达和推理上下文信息？例如，是否会使用模态逻辑来处理信念、知识等上下文相关的命题？或者是否会采用某种基于约束的语法框架，来捕捉那些只有在特定条件下才成立的语法规则？“应用”这个词也让我对接下来的内容充满了期待。我一直致力于研究如何将形式化的语言理论应用于更广泛的领域，例如，在人工智能的常识推理中，或者在语义网技术的构建中。我希望这本书能够提供一些具体的、有启发性的案例，展示这些带上下文条件的语法如何在这些领域发挥作用。比如，在构建一个能够理解和生成自然语言的智能系统时，如何利用上下文条件来处理指代消解、情感分析等复杂问题？我期待书中能够有清晰的理论阐述，配以严谨的数学证明，帮助我深入理解其理论基础。同时，我也希望书中能够包含一些关于其局限性和未来发展方向的讨论，这对于我进行更深入的研究非常有价值。

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拿到《Grammars with Context Conditions and Their Applications》这本书，我首先想到的是它可能会为我解决在自然语言处理中遇到的一些棘手问题。作为一名在这个领域摸爬滚打多年的研究者，我深知语言的复杂性和多变性，而“上下文条件”恰恰是理解和处理这种复杂性的关键。我非常期待书中能够深入探讨如何形式化地捕捉和利用各种类型的上下文信息，例如，是否会涉及到某种基于图的模型来表示语境信息之间的关系？或者是否会采用某种逻辑推理的框架来判断上下文条件的满足与否？我特别想知道，作者是如何处理那些动态变化、甚至是非局部的上下文信息的，以及这些信息是如何影响语法规则的选择和应用的。而且，“应用”这个词也让我对接下来的内容充满了期待。我一直在寻找能够解释和模拟人类语言能力的理论工具，尤其是在自然语言理解、机器翻译以及问答系统等领域。我希望这本书能够提供一些具体的、有说服力的案例，展示这些带上下文条件的语法在这些实际应用中的强大之处。比如，在机器翻译中，如何利用上下文信息来选择最恰当的译词，避免出现语义上的错误？或者在问答系统中，如何通过分析问题的上下文来定位到相关的知识，并生成准确的回答？我期待书中能够有清晰的理论推导，配以精炼的算法描述，帮助我深入理解其中的奥秘。

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这本书的封面设计就有一种严谨而又不失优雅的感觉，深邃的蓝色背景搭配着简洁的白色字体，仿佛预示着即将开启一段深入探索语言奥秘的旅程。我是一位对形式语言理论和计算模型有着长期关注的研究者，在我看来，“上下文条件”这个概念本身就充满了挑战和吸引力。它意味着语法规则并非孤立存在，而是需要依赖于其所处的具体语境才能被激活或解释。我非常期待书中能够详细阐述不同类型的上下文条件，例如，它们是如何被形式化地表述的？是通过某种逻辑谓词？还是通过引入额外的状态变量？抑或是通过对句法树结构的某种约束？我特别感兴趣的是，作者将如何处理这些上下文信息的传播和更新机制。在处理自然语言时，上下文是动态变化的，一个词的意义可能受到前文的多个句子，甚至是整个对话的影响。我希望书中能提供一些新颖的视角来应对这种动态性。此外，“应用”部分更是让我跃跃欲试。我一直认为，理论的价值最终体现在其应用之中。我希望书中能够提供一些令人信服的案例，展示这些带上下文条件的语法在实际问题解决中的力量。比如，在自然语言生成中，如何确保生成的文本在逻辑上连贯、语义上一致，并且符合特定的表达风格？或者在代码分析中，如何利用这些语法来检测潜在的逻辑错误或安全漏洞？我期待书中能够提供清晰的算法描述，甚至是一些伪代码，让我能够更好地理解其实现细节。如果书中还能提及一些当前研究的前沿进展，或者对未来可能的研究方向进行展望，那无疑将极大地提升这本书的价值。

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《Grammars with Context Conditions and Their Applications》这本书的出现，无疑为我提供了一个深入探索语言内在机制的绝佳机会。我是一名计算机科学专业的学生，对形式化方法和算法设计有着浓厚的兴趣，而“上下文条件”这个概念，在我看来，正是将抽象的语言理论与实际的计算模型联系起来的重要桥梁。我非常期待书中能够详细介绍如何用数学和逻辑的方式来形式化地定义和处理这些上下文条件。是否会涉及到某种形式的状态机或者自动机模型，用来捕捉和传递语境信息？或者是否会采用某种基于规则的推理系统，来动态地应用语法规则？“应用”这个词也让我对接下来的内容充满了期待。我一直对自然语言处理和程序语言理论的交叉领域有着浓厚的兴趣，我希望这本书能够提供一些具体的、有说服力的案例，展示这些带上下文条件的语法在实际问题解决中的力量。比如，在编译器的设计中，如何利用上下文条件来处理变量的作用域、类型检查等问题，从而生成更健壮的代码？或者在自然语言理解中，如何利用上下文信息来消歧歧义词语，或者理解指代关系，从而提高机器对语言的理解能力？我期待书中能够有清晰的算法描述，甚至是伪代码，让我能够更好地理解这些理论是如何被实现的。同时，我也希望书中能够涉及到一些关于语言的计算复杂性以及算法效率的讨论，这对于我进行更深入的研究非常有价值。

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《Grammars with Context Conditions and Their Applications》这本书的书名，让我立刻联想到语言中那些“言外之意”的精妙之处。作为一名对语言学，特别是语用学和篇章语言学有着濃厚兴趣的读者，我一直对语言在特定情境下的表现形式及其背后的逻辑着迷。“上下文条件”对我来说，意味着语法规则并非孤立存在，而是与句法、语义、语用等多个层面相互作用，形成一个动态的、丰富的语言系统。我非常好奇书中是如何形式化地定义和处理这些上下文条件的。是否会引入某种“全局”的语境信息，来影响局部语法规则的激活？或者是否会采用某种依赖关系，将语法规则与特定的语篇结构或话语情境关联起来？“应用”这个词也让我充满了期待。我一直在寻找能够解释和模拟人类语言生成与理解的理论框架，尤其是在构建更智能的对话系统或更自然的文本生成模型方面。我希望这本书能够提供一些具体的、有启发性的案例，展示这些带上下文条件的语法在实际应用中是如何发挥作用的。比如，在生成一段连贯的对话时，如何利用上下文条件来确保角色的言语风格一致，并且符合对话的逻辑走向？或者在进行文本摘要时，如何利用上下文信息来识别文本中的关键句子和核心思想？我期待书中能够有清晰的理论阐述，配以精炼的示例，帮助我深入理解其理论基础，并能从中获得一些启发。

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啊，拿到这本《Grammars with Context Conditions and Their Applications》的时候，我确实被它的书名吸引住了。我一直对语言的严谨性以及其内在的逻辑结构非常着迷，尤其是那些在特定情境下才会生效的规则，总觉得蕴含着一种深邃的智慧。在阅读这本书之前，我脑海中浮现的是一个充满精巧算法的世界，每一个语法规则都像是一个被精心打磨过的齿轮，它们咬合在一起，精密地构建出语言的骨架。我期望书中能够深入探讨这些“带上下文条件的语法”，究竟是如何在理论上被形式化和定义的，比如它是否会涉及到形式逻辑的一些分支，或者是否有某种抽象代数的框架来描述这些条件？我很好奇作者是如何处理这些上下文信息的，是通过某种状态机模型，还是更偏向于逻辑推理的路径？另外，“应用”这个词也让我充满了期待。我的专业背景让我对计算语言学、形式语义学以及编译器设计等领域有着浓厚的兴趣，我希望这本书能为我提供一些具体的、可操作的案例，展示这些理论如何在实际的语言处理任务中发挥作用。比如，在自然语言理解中，如何利用上下文条件来消歧歧义词语，或者在程序语言的解析中，如何确保代码的正确性和安全性。我设想的书中内容，或许会包含一些图示，用以清晰地展示各种语法结构的层级关系和条件触发机制。当然，我也希望书中不会过于晦涩，能够有一定程度的循序渐进，从基础概念讲到高级应用，让像我这样对这个领域有浓厚兴趣但可能并非顶尖专家的读者也能有所收获。这本书如果能够帮助我理解更复杂的语言现象，或者启发我思考新的语言建模方法，那我将会觉得这次阅读非常有价值。我甚至可以想象，书中或许会介绍一些开源工具或库，能够让读者亲手实践这些理论，那将是锦上添花。

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不怎么看明白，关键是对于实际的问题似乎也没多少指导意义。尽管后面的microbiology的例子似乎很有趣～～

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