Морфическое слово

Математический термин

В математике и информатике морфическое слово или замещающее слово — это бесконечная последовательность символов, которая строится на основе определенного класса эндоморфизмов свободного моноида .

Каждая автоматическая последовательность является морфической. [1]

Определение

Пусть f — эндоморфизм свободного моноида A в алфавите A со свойством, что существует буква a, такая что f ( a ) = as для непустой строки s : мы говорим, что f является пролонгируемым в a . Слово

a s f ( s ) f ( f ( s ) ) f ( n ) ( s )   {\displaystyle asf(s)f(f(s))\cdots f^{(n)}(s)\cdots \ }

является чистым морфическим или чистым замещающим словом . Обратите внимание, что это предел последовательности a , f ( a ), f ( f ( a )), f ( f ( f ( a ))), ... Это, очевидно, неподвижная точка эндоморфизма f : единственная такая последовательность, начинающаяся с буквы a . [2] [3] В общем случае морфическое слово является образом чистого морфического слова при кодировании, то есть морфизме, который отображает букву в букву. [1]

Если морфическое слово построено как неподвижная точка пролонгируемого k - равномерного морфизма на A , то слово является k - автоматическим . N -й член в такой последовательности может быть получен конечным автоматом, считывающим цифры n в базе k . [1]

Примеры

  • Последовательность Туэ–Морса генерируется над {0,1} с помощью 2-однородного эндоморфизма 0 → 01, 1 → 10. [4] [5]
  • Слово Фибоначчи генерируется над { a , b } эндоморфизмом aab , ba . [1] [4]
  • Слово трибоначчи генерируется над { a , b , c } эндоморфизмом aab , bac , ca . [5]
  • Последовательность Рудина–Шапиро получается из неподвижной точки 2-однородного морфизма aab , bac , cdb , ddc с последующим кодированием a , b → 0, c , d → 1. [5]
  • Регулярная последовательность складывания бумаги получается из неподвижной точки 2-однородного морфизма aab , bcb , cad , dcd с последующим кодированием a , b → 0, c , d → 1. [6]

Система D0L

Система D0L (детерминированная контекстно-свободная система Линденмайера ) задается словом w свободного моноида A на алфавите A вместе с морфизмом σ, продолжаемым в w . Система порождает бесконечное слово D0L ω = lim n →∞ σ n ( w ). Чисто морфические слова являются словами D0L, но не наоборот. Однако, если ω = u ν является бесконечным словом D0L с начальным сегментом u длины | u | ≥ | w |, то z ν является чисто морфическим словом, где z — буква, не входящая в A . [7]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Лотер (2005) стр.524
  2. ^ Лотер (2011) стр. 10
  3. ^ Хонкала (2010) стр.505
  4. ^ ab Lothaire (2011) стр. 11
  5. ^ abc Лотер (2005) стр.525
  6. ^ Лотер (2005) стр.526
  7. ^ Хонкала (2010) стр.506

Дальнейшее чтение

  • Кассень, Жюльен; Кархумаки, Юхани (1997). «Слова Теплица, обобщенная периодичность и периодически итерируемые морфизмы». Европейский журнал комбинаторики . 18 (5): 497– 510. doi : 10.1006/eujc.1996.0110 . Zbl  0881.68065.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Morphic_word&oldid=1264116773#D0L_system"