Кіріспе

Компьютер ғылымында сызықтық грамматика – әрбір өндірісінің оң жағында бірден артық терминалсыз символ болмайтын контекстсіз грамматика. Сызықтық тіл – сызықтық грамматикамен туындайтын тіл.

Экспрессивтік күш

Барлық тұрақты тілдер сызықтық болып табылады; керісінше, сызықтық, тұрақты емес тілдің мысалы: { a^(n)b^(n) } , жоғарыда түсіндірілгендей. Барлық сызықтық тілдер контекстсіз; керісінше, контекстсіз, сызықтық емес тілдің мысалы – жақсы теңдестірілген жақша жұптарының Дайк тілі. Сондықтан, тұрақты тілдер сызықтық тілдердің нақты кіші жиыны болып табылады, ал олар өз кезегінде контекстсіз тілдердің нақты кіші жиыны болып табылады. Тұрақты тілдер детерминистік болғанымен, детерминистік емес сызықтық тілдер де бар. Мысалы, 0 мен 1 алфавиті бойынша жұп ұзындықтағы палиндромдар тілінің сызықтық грамматикасы: S → 0S0 | 1S1 | ε. Бұл тілдің кез келген тізбегін оның барлық әріптерін оқымай талдау мүмкін емес, яғни pushdown автоматына жартылай талданған тізбенің әртүрлі ұзындығына бейімделу үшін баламалы күйлерге өтуді сынап көру қажет. Осылайша, бұл тіл детерминистік емес. Детерминистік емес контекстке тәуелді тілдерді сызықтық уақытта қабылдау мүмкін болмағандықтан, сызықтық тілдерді де жалпы жағдайда сызықтық уақытта қабылдау мүмкін емес. Сонымен қатар, белгілі бір контекстке тәуелді тілдің сызықтық контекстке тәуелді тіл екенін анықтау шешілмейді. Тіл сызықтық болады, егер оны бір реттік түрту автоматы (pushdown automaton) – бір рет түртуді бастағаннан кейін ешқашан қайта түртпейтін түрту автоматы арқылы жасауға болады.

Оң жағдай

Сызықтық тілдер одақтастыру бойынша жабық. Құрылысы контекстсіз тілдер одағының құрылысына ұқсас. Екі сызықтық тіл болсын, онда жаңа тіл сызықтық грамматикамен құралады, мұнда олар сызықтық грамматикалардың рөлін атқарады. Егер L сызықтық тіл болса және M реттелген тіл болса, онда олардың қиылысуы да сызықтық тіл болады; яғни, сызықтық тілдер реттелген жиындармен қиылысу бойынша жабық. Сызықтық тілдер гомоморфизм және кері гомоморфизм бойынша жабық. Салдарынан, сызықтық тілдер толық үштік құрайды. Толық үштіктер – жалпы алғанда, бірнеше қосымша қасиеттері бар тілдер отбасылары.

Теріс жағдайлар

Сызықтық тілдер қиылысу операциясы бойынша жабық емес. Мысалы, егер , онда олардың қиылысуы сызықтық та емес, сонымен қатар контекстсіз де емес. Контекстсіз тілдер үшін сорғы леммасын қараңыз. Салдарынан, сызықтық тілдер толықтыру бойынша да жабық емес (қиылысу, де Морган заңдары арқылы біріктіру мен толықтырудан құрастырылуы мүмкін).