Кіріспе

Есептеу теориясында тег жүйесі — Эмиль Леон Посттың 1943 жылы жариялаған, Пост каноникалық жүйесінің қарапайым түрі ретіндегі есептеудің детерминистік моделі. Тег жүйесін абстрактілі машина ретінде де қарастыруға болады, оны Пост тег машинасы деп атайды (Пост–Тьюринг машиналарымен шатастырмау керек). Бұл, қысқаша айтқанда, шекті күйдегі машина, оның жалғыз таспасы — шексіз ұзындықтағы FIFO кезегі. Әрбір өтуде машина кезектің басындағы символды оқиды, басынан белгілі бір сандағы символдарды жояды және осы өтуде оқылған алғашқы символға ғана байланысты символдар тізбегін соңына қосады. Барлық көрсетілген операциялар бір өтуде орындалғандықтан, тег машинасының тек бір күйі ғана болады.

М-белгілер жүйелерінің Тьюрингтік толықтығы

Әрбір m > 1 үшін m тег жүйелерінің жиынтығы Тьюринг толық; яғни, әрбір m > 1 үшін кез келген Тьюринг машинасы T үшін, T-ні эмуляциялайтын m тег жүйесі бар. Атап айтқанда, Универсалды Тьюринг машинасының эмуляциясын жүзеге асыру үшін 2 тег жүйесін құрастыруға болады, бұл және басқалармен жасалды. Керісінше, Тьюринг машинасы Тьюринг толық m тег жүйелерінің класын эмуляциялай алатынын дәлелдеу арқылы Универсалды Тьюринг машинасы екенін көрсетуге болады. Мысалы, алфавиті {a1, …, an} және сәйкес өндірістері {ananW1, …, ananWn-1, anan} бар 2 тег жүйелерінің класының әмбебаптығын дәлелдеді, мұнда Wk бос емес сөздер; содан кейін ол өте кішкентай (4 күй, 6 символ) Тьюринг машинасының әмбебаптығын дәлелдеді, бұл тег жүйелерінің аталған класын симуляциялай алатынын көрсетіп. 2 тег жүйесі – универсалды Тьюринг машиналарын уақыт бойынша тиімді симуляторы. Яғни, егер детерминистік бір таспалы Тьюринг машинасы уақытпен жұмыс істесе, онда оны уақытпен симуляциялайтын 2 тег жүйесі бар.

"Тэг" атауларының шығу тегі

Б. П. Гиллдің еңбегіндегі түсіндірмеге сәйкес, мәселенің бұрынғы нұсқасы, онда алғашқы m символдар өзгеріссіз қалады, бірақ қазіргі орнын көрсететін белгі әр қадамда m символға оңға жылжиды, деген атты ұсынған. Тізбектің соңына белгінің тиесілігін анықтау мәселесі "құса" (tag) проблемасы деп аталды, балалардың құса ойынына байланысты.

Циклдік белгілер жүйесі

Циклді тег жүйесі – бастапқы тег жүйесінің өзгертілген түрі. Әліпбиде тек екі символ бар: 0 және 1. Ал өндіріс ережелері – тізімдегі өндірістердің ретті қаралуын қамтиды, тізімнің соңына жеткеннен кейін тізімнің басына қайта оралады. Әр өндірісте сөздің ең сол жақ символы тексеріледі – егер символ 1 болса, ағымдағы өндіріс сөздің оң жағына қосылады; егер символ 0 болса, сөзге ешқандай символ қосылмайды; қандай жағдайда болса да, ең сол жақ символ жойылады. Жүйе сөз толығымен бос болғанда тоқтайды.

Таг жүйелерін циклдік тег жүйелерімен эмуляциялау

m әліппесі {a1, …, an} және сәйкес өнімдері {P1, …, Pn} бар тег жүйесі, m*n өнімдері (Q1, …, Qn, …, …, …) бар циклдік тег жүйесімен модельделеді, мұнда алғашқы n өнімнен басқасының бәрі бос тізбек ('' деп белгіленеді). Qk өнімдері Pk-ның кодтамасы болып табылады, ол тег жүйесі әліппесінің әр символын келесідей n ұзындығындағы екілік тізбекпен алмастыру арқылы алынады (бұл тег жүйесі есептеуінің бастапқы сөзіне де қолданылады): a1 = 100 00 a2 = 010 00 an = 000 01. Яғни, ak сол жақтан k-шы орында a болатын екілік тізбек ретінде кодталады, ал қалғандары 's болады. Тег жүйесі есептеуінің кезекті қатарлары циклдік тег жүйесімен модельдеудің әрбір (m*n)-шы қатары ретінде кодталады.