В теореме 20.5 была доказана неразрешимость проблемы останова: по произвольной структурированной программе П определить завершится ли вычисление П на входе 0. Пусть Mh0= {n | ФПn,y (0) < ∞} – это (неразрешимое) множество номеров программ, которые останавливаются на входе =0. Рассмотрим проблему определения по структурированной программе монотонности вычисляемой ею функции: M mon = {n | для любых x1 и x2, если x1 < x2, то ФПn,y (x1) < ФПn,y (x2)}. Какие из следующих функций сводят Mh0 к M mon ?

f1(n) = номер программы: 'xn:=x; x:= 0; Пn ; y:= xn'. (здесь переменная xn не входит в Пn )

f2(n) = номер программы: 'Пn ; y:= x'.

f3(n) = номер программы: 'y:= x; x:= 0; Пn ; y:= y+1'.

Правильный ответ:

• # В доказательстве теоремы 20.2 для построения м.Т MП, моделирующей работу структурированной программы П с переменными x1, … , xm, используются м.Т. Mij (1 ≤ i, j ≤ m), которые реализуют присваивание xi := xj, т.е. переписывают содержимое j-го этажа ленты на i-ый. Пусть m=4, i=2, j=4. Пусть Σ = { < a1, a2, a3, a4> | ai ∈ {∧, |}, i=1,2,3,4 } – алфавит ленты, а Q={ q, s, p },– множество состояний M24, в котором q - начальное, а p – заключительное состояние. Какие из следующих программ могут быть использованы в качестве программы для M24 ? (В текстах программ a,b,c,d – это произвольные символы из алфавита{∧, |}) P1: q <a, b, c, |> →​ q <a, | , c, | > П , s <a, | , c, | > →​ s <a, | , c, | > Л , q <a, |, c, ∧> →​ q <a, ∧ , c, ∧> П , s <∧, ∧, ∧, ∧> →​ p <∧, ∧ , ∧, ∧> П. q <a, ∧, c, ∧> →​ s <a, ∧ , c, ∧> Л ,P2: q <a, |, c, d> →​ q <a, | , c, | > П , s <a, | , c, | > →​ s <a, | , c, | > Л , q <a, ∧, c, |> →​ q <a, ∧ , c, ∧> П , s <a, ∧, c, ∧> →​ p <a, ∧ , c, ∧> П. q <a, ∧, c, ∧> →​ s <a, ∧ , c, ∧> Л ,P3: q <a, b, c, |> →​ q <a, | , c, | > П , s <a, | , c, | > →​ s <a, | , c, | > Л , q <a, b, c, ∧> →​ s <a, ∧ , c, ∧> Л , s <a, ∧, c, ∧> →​ p <a, ∧ , c, ∧> П.
• # Пусть множество A = { (x2, y2) | x ∈ N , y ∈ N }, B = { n3 | n ∈ N }. Какие из следующих функций осуществляют сведение A ≤m B ? (В выражениях ниже sqr(x) обозначает целую часть квадратного корня из x, sg(0) =0 и sg(n) = 1 при n > 0).
• # Чему равна глубина схемы Sodd , реализующей функцию odd(X1, X2, …,Xn) = X1 + X2 + … Xn ?
• # Пусть П× - это программа, которая вычисляет функцию Ф× (x,y) = x·y в переменной x, используя две рабочих переменных z и i Какие из следующих структурированных программ П1, П2, П3 вычисляют в переменной x квадратный корень из x, т.е. функцию [ x 1/2]? [Большая Картинка]
• # Три машины Тьюринга Mi = < Σ, Q !, Pi, q, !> (i = 1,2, 3), имеют общий алфавит ленты Σ={ ∧, a, b}, алфавит состояний Q = { q, p, r, s, !}, начальное состояние q, заключительное состояние ! и следующие программы: [Большая Картинка] Какие из этих машин переводят любую начальную конфигурацию вида q a2n b в заключительную конфигурацию ! b an (n ≥ 0 )?