证明线性有界自动机 LBA ⊂ PSPACE 在 TOC 中?
线性有界自动机(LBA)是图灵机的受限形式,其中输入磁带是有限的。
例子
证明LBA⊂PSPACE
PSPACE是上下文相关语言集的超集。
现在证明LBA=PSPACE,
我们使用磁带缩减空间压缩定理,它指出,
对于每一个k带S(n)空间有界离线图灵机M和常数c>0,存在一个单带cS(n)空间有界离线图灵机N使得L(M)=L(N)。
以下身份适用于-
DSPACE(S(n))=DSPACE(O(S(n)))
和NSPACE(S(n))=NSPACE(O(S(n)))
由于LBA是单带n空间有界图灵机,因此它遵循-
LBA=NSPACE(n)---------------------(1)
现在根据萨维奇定理,如果S是完全空间可构造的并且S(n)>log(n)那么
NSPACE(S(n))⊆DSPACE(S^{2}(n))-------------(2)
最终证明
LBA=NSPACE(n)......by(1)
⊆DSPACE(n^{2})........by(2)
⊂DSPACE(n^{3})........根据空间层次定理
⊆PSPACE
SpaceHierarchy然后需要S(n)它是完全可以空间构建的。