Merging the final RCS state of a file.
[algebraic-prog-equiv.git] / free-plain-multi.tex
blob62be240c263dd68934f46ab005cd30b19cb83dbd
1 \subsection{áÌÇÅÂÒÙ Ó ËÒÁÔÎÏÓÔÑÍÉ ÎÁÐÏÄÏÂÉÅ ëÌÉÎÉ}
2 \label{sec:S-KA}
4 \todo{[ÎÁÊÔÉ ÔÅÒÍÉÎÏÌÏÇÉÀ/ÏÂÏÚÎÁÞÅÎÉÑ ÄÒÕÇÉÈ Á×ÔÏÒÏ× ÄÌÑ ÔÁËÉÈ
5 ÁÌÇÅÂÒ]}
8 ôÅÐÅÒØ ÍÙ ÂÕÄÅÍ ÄÏÐÕÓËÁÔØ × ËÁÞÅÓÔ×Å ÍÏÄÅÌÅÊ, ÓÌÕÖÁÝÉÈ ÄÌÑ ÉÎÔÅÒÐÒÅÔÁÃÉÉ
9 ÁÂÓÔÒÁËÔÎÙÈ ÐÒÏÇÒÁÍÍ, ÂÏÌÅÅ ÛÉÒÏËÉÊ ËÌÁÓÓ ÏÂßÅËÔÏ×, ÞÅÍ ÁÌÇÅÂÒÙ ëÌÉÎÉ,
10 ÏÐÉÓÁÎÎÙÅ ×~òÁÚÄÅÌÅ~\ref{sec:KA}. íÙ ÂÕÄÅÍ ÎÁÚÙ×ÁÔØ ÉÈ \tING{ÁÌÇÅÂÒÁÍÉ Ó
11 ËÒÁÔÎÏÓÔÑÍÉ ÎÁÐÏÄÏÂÉÅ ëÌÉÎÉ},\footnote{îÅ ÎÁÄÏ ÄÕÍÁÔØ, ÞÔÏ ÜÔÏ
12 ÏÂÝÅÐÒÉÎÑÔÏÅ ÎÁÚ×ÁÎÉÅ, ÏÎÏ ×ÙÂÒÁÎÏ ÄÌÑ ÕÄÏÂÓÔ×Á ÉÚÌÏÖÅÎÉÑ × ÜÔÏÊ
13 ÒÁÂÏÔÅ.}
14 ÉÌÉ ÐÒÏÓÔÏ \tING{ÁÌÇÅÂÒÁÍÉ Ó ËÒÁÔÎÏÓÔÑÍÉ},
15 ÉÌÉ \tING{$\sr S$\dÁÌÇÅÂÒÁÍÉ}, ÉÍÅÑ × ×ÉÄÕ, ÞÔÏ $\sr
16 S$\T ÍÅÔÁÐÅÒÅÍÅÎÎÁÑ ÐÏ ÐÏÌÕËÏÌØÃÁÍ. ôÅÐÅÒØ ÐÏÑÓÎÉÍ.
18 üÔÏ ÁÌÇÅÂÒÙ ÔÏÊ ÖÅ ÓÉÇÎÁÔÕÒÙ, ÞÔÏ É ÁÌÇÅÂÒÙ ëÌÉÎÉ, Ó ÏÄÎÏÊ ÄÏÂÁ×ÌÅÎÎÏÊ
19 ×ÎÅÛÎÅÊ ÏÐÅÒÁÃÉÅÊ. (ðÏÜÔÏÍÕ ÏÎÉ ÏÓÔÁÀÔÓÑ ÐÒÉÇÏÄÎÙ ÄÌÑ ÉÎÔÅÒÐÒÅÔÁÃÉÉ
20 ××ÅÄ£ÎÎÙÈ ÒÁÎÅÅ ÐÒÏÇÒÁÍÍ\T ÒÅÇÕÌÑÒÎÙÈ ×ÙÒÁÖÅÎÉÊ É Á×ÔÏÍÁÔÏ×.)
22 åÓÌÉ ÇÏ×ÏÒÉÔØ ÎÅÆÏÒÍÁÌØÎÏ, ÔÏ
23 ÏÂÏÂÝÅÎÉÅ ÐÏ ÏÔÎÏÛÅÎÉÀ Ë ÁÌÇÅÂÒÁÍ ëÌÉÎÉ ÓÏÓÔÏÉÔ × ÔÏÍ, ÞÔÏ ÚÁËÏÎ
24 ÉÄÅÍÐÏÔÅÎÔÎÏÓÔÉ ÓÌÏÖÅÎÉÑ:
25 \begin{equation}
26 \tag{\ref{eq:ISr-idempotence}}
27 x + x = x
28 \end{equation}
29 × ÎÉÈ ÚÁÍÅΣΠÎÁ <<×ÎÅÛÎÉÊ ÚÁËÏÎ ÕÞ£ÔÁ \emph{ËÒÁÔÎÏÓÔÅÊ} ÜÌÅÍÅÎÔÁ>>.
30 äÌÑ ÜÔÏÇÏ ÉÓÐÏÌØÚÕÅÔÓÑ ÎÅËÏÔÏÒÏÅ ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ $\sr S$
31 ËÒÁÔÎÏÓÔÅÊ. ÷ÏÏÂÝÅ, ÅÓÌÉ ×
32 Î£Í ÓÏÂÌÀÄÁÅÔÓÑ ÚÁËÏÎ ÉÄÅÍÐÏÔÅÎÔÎÏÓÔÉ, ÔÏ É $\sr S$\dÁÌÇÅÂÒÁ ÂÕÄÅÔ
33 ÉÄÅÍÐÏÔÅÎÔÎÏÊ. \tDJust{áÌÇÅÂÒÙ ëÌÉÎÉ}\T ÜÔÏ \tDJust{$\bbB$\dÁÌÇÅÂÒÙ
34 ÎÁÐÏÄÏÂÉÅ ëÌÉÎÉ},
35 ÇÄÅ $\bbB$\T ÐÒÉ×ÙÞÎÏÅ ÉÄÅÍÐÏÔÅÎÔÎÏÅ \tD{<<ÂÕÌÅ×Ï>> ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ}{def:Bool-Sr}
36 $(\{ \False, \True \}; \vee, \wedge, \False, \True)$.
37 äÏÐÏÌÎÉÔÅÌØÎÁÑ ×ÎÅÛÎÑÑ ÏÐÅÒÁÃÉÑ ÐÏ
38 ÓÒÁ×ÎÅÎÉÀ Ó ÓÉÇÎÁÔÕÒÏÊ \KA\T ÜÔÏ \tND{ÕÍÎÏÖÅÎÉÅ ÎÁ
39 ÞÉÓÌÏ}{def:S-KA-multiply}
40 (ËÒÁÔÎÏÓÔØ),
41 ÜÌÅÍÅÎÔ $\sr S$.
43 íÙ ÎÅ ÂÕÄÅÍ ÆÏÒÍÁÌØÎÏ ÏÐÉÓÙ×ÁÔØ ËÌÁÓÓ $\sr S$\dÁÌÇÅÂÒ, ËÁË ÍÙ ÜÔÏ
44 ÓÄÅÌÁÌÉ Ó \KA, É ÎÅ ÂÕÄÅÍ ÉÓÓÌÅÄÏ×ÁÔØ ÏÂÝÉÅ Ó×ÏÊÓÔ×Á ÍÏÄÅÌÅÊ\d$\sr
45 S$\dÁÌÇÅÂÒ. ÷ ÒÁÚÄÅÌÁÈ, ÐÏÓ×ÑÝ£ÎÎÙÈ ÁÌÇÅÂÒÁÍ Ó ËÒÁÔÎÏÓÔÑÍÉ,
46 ÍÙ ÏÐÉÛÅÍ ÎÅÓËÏÌØËÏ ÍÏÄÅÌÅÊ, ËÏÔÏÒÙÅ ÂÕÄÕÔ ×ÁÖÎÙ Ó×ÏÅÊ
47 Ó×ÑÚØÀ Ó ÒÁÚÒÅÛÉÍÏÓÔØÀ ðü ÄÅÔÅÒÍÉÎÉÒÏ×ÁÎÎÙÈ ÐÒÏÇÒÁÍÍ × ÁÌÇÅÂÒÁÈ
48 ëÌÉÎÉ.
49 ïÎÉ ÂÕÄÕÔ ÓÏÏÔ×ÅÔÓÔ×Ï×ÁÔØ ÎÅËÏÔÏÒÙÍ ÓÔÁÎÄÁÒÔÎÙÍ ÍÏÄÅÌÑÍ\dÁÌÇÅÂÒÁÍ ëÌÉÎÉ, ËÏÔÏÒÙÅ
50 ÍÙ ÒÁÓÓÍÁÔÒÉ×ÁÅÍ × ÄÒÕÇÉÈ ÒÁÚÄÅÌÁÈ.
52 òÅÚÕÌØÔÁÔÙ Ï ÒÁÚÒÅÛÉÍÏÓÔÉ ÂÕÄÕÔ ×ÅÒÎÙ ÐÒÉ ÎÁÌÏÖÅÎÉÉ Ö£ÓÔËÉÈ ÕÓÌÏ×ÉÊ ÎÁ
53 $\sr S$ (Á ÎÅ ÄÌÑ ×ÓÅÇÏ ÛÉÒÏËÏÇÏ ËÌÁÓÓÁ ÁÌÇÅÂÒ Ó ËÒÁÔÎÏÓÔÑÍÉ).
55 á×ÔÏÍÁÔÙ Ó ËÒÁÔÎÏÓÔÑÍÉ, ÓÅÍÁÎÔÉËÁ ËÏÔÏÒÙÈ ÏÐÉÓÙ×ÁÅÔÓÑ × ÁÌÇÅÂÒÁÈ Ó
56 ËÒÁÔÎÏÓÔÑÍÉ (ÉÌÉ ÆÏÒÍÁÌØÎÙÈ ÒÑÄÁÈ), ÐÒÅÄÓÔÁ×ÌÅÎÙ, ÎÁÐÒÉÍÅÒ, ×
57 \cite{E}, Ï ÆÏÒÍÁÌØÎÙÈ ÒÑÄÁÈ × ÐÒÉÍÅÎÅÎÉÉ Ë ôÅÏÒÉÉ ÆÏÒÍÁÌØÎÙÈ ÑÚÙËÏ×\T
58 \cite{BerstelR-rational} (ËÏÒÏÔËÏÅ ×ÅÄÅÎÉÅ ×
59 \cite{perrin:automata-formallangs}).
61 \subsubsection{ó×ÏÊÓÔ×Á ÁÌÇÅÂÒÙ Ó ËÒÁÔÎÏÓÔÑÍÉ ÎÁÐÏÄÏÂÉÅ ëÌÉÎÉ}
63 ðÕÓÔØ $\ka K = (K; +, \cdot, ^*, 0, 1, \cdot)$\T $\sr S$\dÁÌÇÅÂÒÁ
64 ÎÁÐÏÄÏÂÉÅ ëÌÉÎÉ.
66 $\ka K$\T \todo{ÍÏÄÕÌØ ÎÁÄ ÐÏÌÕËÏÌØÃÏÍ $\sr S$ (ËÁË ÂÙ <<ÌÉÎÅÊÎÏÅ
67 ÐÒÏÓÔÒÁÎÓÔ×Ï ÎÁÄ ÐÏÌÕËÏÌØÃÏÍ $\sr S$>>; ÏÐÒÅÄÅÌÅÎÉÑ ÓÍ., ÎÁÐÒÉÍÅÒ,
68 ×~\cite{modules}).}
70 äÁÌØÛÅ × ÔÅËÓÔÅ, ÅÓÌÉ ÎÅ ÓËÁÚÁÎÏ ÄÒÕÇÏÅ, ÂÕÄÅÍ ÓÞÉÔÁÔØ, ÞÔÏ $\sr s$\T
71 ÎÅËÏÔÏÒÏÅ ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ $\sr S = (S; +_{\sr S}, \cdot_{\sr S}, 0_{\sr S},
72 1_{\sr S})$. (ë ÓÏÖÁÌÅÎÉÀ, ÏÂÏÚÎÁÞÅÎÉÅ ÐÒÏÓÔÙÈ ËÒÁÔÎÏÓÔÅÊ ÕÓÌÏÖÎÅÎÏ
73 ÉÎÄÅËÓÏÍ.)
75 äÌÑ $k,l \in \sr S$, $x, y \in \ka K$:
76 \begin{align}
77 \label{eq:S-KA-mult}
78 (k \cdot x) \cdot (l \cdot y) &= (k \cdot_{\sr S} l) \cdot (x \cdot
80 &&\text{(???)}
81 \end{align}
82 \todo{\cite{modules}}
84 üÌÅÍÅÎÔÙ $\ka K$ ×ÉÄÁ $k \cdot 1$, ÇÄÅ $k \in \sr S$,
85 ÂÕÄÅÍ ÏÂÏÚÎÁÞÁÔØ ÐÒÏÓÔÏ $k$.
87 \subsection{óÉÎÔÁËÓÉÓ: ÒÅÇÕÌÑÒÎÙÅ ×ÙÒÁÖÅÎÉÑ É Á×ÔÏÍÁÔÙ Ó ËÒÁÔÎÏÓÔÑÍÉ}
88 \label{sec:S-Sigma-syntax}
90 ÷ ÓÉÎÔÁËÓÉÓ ÄÏÂÁ×ÉÍ ÕÍÎÏÖÅÎÉÅ ÎÁ ËÒÁÔÎÏÓÔÉ. äÌÑ ÒÅÇÕÌÑÒÎÙÈ ×ÙÒÁÖÅÎÉÊ
91 (ÓÍ.~ïÐÒ.~\ref{def:regexp}, ôÁÂÌ.~\ref{tab:regexp-bnf}):
93 \begin{definition}\label{def:S-regexp}
94 ðÕÓÔØ $\Sigma$\T ËÏÎÅÞÎÙÊ ÎÁÂÏÒ ÓÉÍ×ÏÌÏ×\DËÏÎÓÔÁÎÔ (<<ÂÁÚÏ×ÙÈ ÏÐÅÒÁÔÏÒÏ×>>).
95 ôÅÒÍÙ ÓÉÇÎÁÔÕÒÙ $\sr S$\dÁÌÇÅÂÒÙ ëÌÉÎÉ
96 (\te $+, \cdot, ^*, 0, 1, \cdot$),
97 ÄÏÐÏÌÎÅÎÎÏÊ ËÏÎÓÔÁÎÔÁÍÉ ÉÚ~$\Sigma$, ÎÁÚÙ×ÁÀÔÓÑ \tING{$\sr S$-ÒÅÇÕÌÑÒÎÙÍÉ
98 ×ÙÒÁÖÅÎÉÑÍÉ ÎÁÄ $\Sigma$}. (÷ ÔÅÒÍÁÈ ÒÁÚÒÅÛÅÎÏ ÉÓÐÏÌØÚÏ×ÁÔØ ÜÌÅÍÅÎÔÙ
99 $\sr S$ ÔÁÍ, ÇÄÅ ÜÔÏ ÄÏÐÕÓÔÉÍÏ ÚÎÁËÏÍ ÏÐÅÒÁÃÉÉ.)
100 íÎÏÖÅÓÔ×Ï $\sr S$\dÒÅÇÕÌÑÒÎÙÈ ×ÙÒÁÖÅÎÉÊ
101 ÏÂÏÚÎÁÞÁÅÔÓÑ $\preS\RExp_\Sigma$.
102 \end{definition}
103 \begin{table}[hbtp]
104 \centering
106 \begin{array}{lll}
107 \text{ÔÅÒÍÙ\dËÒÁÔÎÏÓÔÉ}
108 & k, l \dotsc
109 & k ::= \langle\text{ÏÂÏÚÎÁÞÅÎÉÅ ÜÌÅÍÅÎÔÏ×~$\sr S$}\rangle\\
110 \text{ÔÅÒÍÙ}
111 & s, t \dotsc
112 & s ::= \langle\text{ÂÁÚÏ×ÙÅ ÏÐÅÒÁÔÏÒÙ}\rangle
113 \ |\ 0\ |\ 1\ |\ s+t\ |\ st\ |\ s^*\ |\ ks
114 \end{array}
116 \caption{ôÅÒÍÙ × ÏÐÒÅÄÅÌÅÎÉÉ $\sr S$\dÒÅÇÕÌÑÒÎÙÈ ×ÙÒÁÖÅÎÉÊ ÎÁÄ~$\Sigma$}
117 \label{tab:S-regexp-bnf}
118 \end{table}
119 \begin{remark}
120 $\RExp_\Sigma \subset \preS\RExp_\Sigma$.
121 \end{remark}
123 ôÁËÖÅ, ËÁË É ÒÁÎØÛÅ, ÉÎÔÅÒÐÒÅÔÁÃÉÀ ÂÁÚÏ×ÙÈ ÓÉÍ×ÏÌÏ×~$I\colon
124 \Sigma \to \ka K$, ÇÄÅ $\ka K$\T $\sr S$\dÁÌÇÅÂÒÁ ëÌÉÎÉ,
125 ÍÙ ÏÄÎÏÚÎÁÞÎÏ ÐÒÏÄÏÌÖÁÅÍ ÄÏ ÇÏÍÏÍÏÒÆÉÚÍÁ ÎÁ ×Ó£
126 $\preS\RExp_{\Sigma}$\T
127 ÉÎÔÅÒÐÒÅÔÁÃÉÉ $\sr S$\dÒÅÇÕÌÑÒÎÙÈ ×ÙÒÁÖÅÎÉÊ.
129 ÷ ÏÐÒÅÄÅÌÅÎÉÅ Á×ÔÏÍÁÔÁ (ÍÁÔÒÉÞÎÏÅ; ÓÍ.~ïÐÒ.~\ref{def:???}) ÍÙ ÔÁËÖÅ
130 ÄÏÂÁ×ÌÑÅÍ ËÒÁÔÎÏÓÔÉ (× ÞÁÓÔÎÏÓÔÉ, × ÐÒÏÓÔÙÈ ÓÕÍÍÁÈ ÍÏÇÕÔ ÐÏÑ×ÌÑÔØÓÑ
131 ËÒÁÔÎÏÓÔÉ). ÷ ÉÔÏÇÅ, ÐÏÌÕÞÁÅÍ \tING{ÍÎÏÖÅÓÔ×Ï $\sr S$\dÁ×ÔÏÍÁÔÎÙÈ ×ÙÒÁÖÅÎÉÊ
132 ÎÁÄ~$\Sigma$}\T $\preS\AExp_{\Sigma}$.
135 \subsection{îÅËÏÔÏÒÙÅ ÍÏÄÅÌÉ É ÉÎÔÅÒÐÒÅÔÁÃÉÉ}
137 \subsubsection{$\sr S$\dÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×Á ÎÅËÏÔÏÒÏÇÏ ÍÎÏÖÅÓÔ×Á}
138 þÁÓÔÏ × ËÁÞÅÓÔ×Å ÜÌÅÍÅÎÔÁÒÎÏÊ ÏÓÎÏ×Ù ÄÌÑ ÎÁÛÉÈ ËÏÎÓÔÒÕËÃÉÊ × ÜÔÏÍ
139 òÁÚÄÅÌÅ ÍÙ ÂÕÄÅÍ ÉÓÐÏÌØÚÏ×ÁÔØ \tNDNo{$\sr S$-ÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×Á} (ÁÎÁÌÏÇ ×
140 ÐÒÏÓÔÏÍ ÓÌÕÞÁÅ\T ÐÒÏÓÔÙÅ ÍÎÏÖÅÓÔ×Á, ÜÌÅÍÅÎÔÁÒÎÁÑ ÏÓÎÏ×Á ÐÏÓÔÒÏÅÎÉÑ
141 ÂÏÌÅÅ ÓÌÏÖÎÙÈ ÏÂßÅËÔÏ×).
143 \begin{definition}
144 ïÔÏÂÒÁÖÅÎÉÅ $C\colon U \to \sr S$
145 ÎÁÚÙ×ÁÅÔÓÑ \tING{$\sr S$-ÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×ÏÍ} ÍÎÏÖÅÓÔ×Á~$U$,
146 ÉÌÉ \tING{ÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×ÏÍ Ó ËÒÁÔÎÏÓÔÑÍÉ}.
148 \tING{ëÒÁÔÎÏÓÔØ ÜÌÅÍÅÎÔÁ}~$u \in U$ × $C$
149 ÐÒÉÎÑÔÏ ÏÂÏÚÎÁÞÁÔØ $(C, u)$.\footnote{ðÒÉ×ÅÄ£ÎÎÏÅ ÏÂÏÚÎÁÞÅÎÉÅ
150 ÏÔËÌÏÎÑÅÔÓÑ ÏÔ ÏÂÏÚÎÁÞÅÎÉÑ, ÉÓÐÏÌØÚÕÅÍÏÇÏ × \cite{E},
151 \cite{H-incl}, \cite{HK}: $uC$. á ×ÏÏÂÝÅ, ×ÎÅ ÜÔÏÊ ÍÅÔÁÔÅÏÒÉÉ ÄÌÑ ÚÎÁÞÅÎÉÑ
152 ÆÕÎËÃÉÉ ÐÒÉÎÑÔÏ ÐÉÓÁÔØ $C(u)$, \te ÐÒÉ×ÅÄ£ÎÎÏÅ ÏÂÏÚÎÁÞÅÎÉÅ: $(C,
153 u) = C(u)$.}
154 \end{definition}
155 \begin{remark}
156 ïÂÙÞÎÙÅ ÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×Á ÍÎÏÖÅÓÔ×Á~$U$ ÍÏÖÎÏ ÐÏÎÉÍÁÔØ ËÁË $\sr
157 S$\dÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×Á, × ËÏÔÏÒÙÈ ÜÌÅÍÅÎÔÙ ÉÍÅÀÔ ËÒÁÔÎÏÓÔØ $1_{\sr S}$:
158 \begin{align*}
159 s \in C
160 \text{ (× ÏÂÙÞÎÏÍ ÓÍÙÓÌÅ) } &\equivdef
161 (C, s) \eqdef 1_{\sr S},\\
162 s \notin C
163 \text{ (× ÏÂÙÞÎÏÍ ÓÍÙÓÌÅ) } &\equivdef
164 (C, s) \eqdef 0_{\sr S},\\
165 \end{align*}
168 ÷ ÓÏÇÌÁÓÉÉ Ó ÜÔÉÍ ÎÁÈÏÄÉÔÓÑ É ÓÏÈÒÁΣÎÎÏÅ ÏÂÏÚÎÁÞÅÎÉÅ
169 \tING{ÐÕÓÔÏÇÏ $\sr S$\dÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×Á}\T $\emptyset$:
170 $(\emptyset, u) = 0_{\sr S}$ ÄÌÑ ÌÀÂÏÇÏ $u \in U$.
171 \end{remark}
173 \paragraph{óÔÒÕËÔÕÒÁ ÌÉÎÅÊÎÏÇÏ ÐÒÏÓÔÒÁÎÓÔ×Á ÎÁ ÍÎÏÖÅÓÔ×Å $\sr S$-ÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×.}
174 ïÐÒÅÄÅÌÉÍ Ä×Å ÐÒÏÓÔÙÅ ÏÐÅÒÁÃÉÉ ÎÁÄ $\sr S$-ÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×ÁÍÉ ÍÎÏÖÅÓÔ×Á $U$:
175 \begin{description}
176 \item[\tING{óÕÍÍÁ}:] $C_1 + C_2$: $(C_1 + C_2, u) \eqdef (C_1,u) + (C_2,u)$;
177 \item[\tING{ÕÍÎÏÖÅÎÉÅ <<ÎÁ ÞÉÓÌÏ>>}:] $k C$, ÇÄÅ $k \in \sr S$:
178 $(kC, u) \eqdef k (C, u)$.
179 \end{description}
180 ìÀÂÏÅ $\sr S$-ÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×Ï ÍÏÖÎÏ ÐÒÅÄÓÔÁ×ÉÔØ × ×ÉÄÅ \tING{ÆÏÒÍÁÌØÎÏÇÏ
181 ÒÑÄÁ}
182 (ÆÏÒÍÁÌØÎÏ ÉÓÐÏÌØÚÕÑ ÜÔÉ Ä×Å ÏÐÅÒÁÃÉÉ):
184 C \overset{\text{ÆÏÒÍ.}}{=} \sum_{u \in U} (C,u) u.
186 %% é ÐÒÁ×ÄÁ, ÜÔÏ ÍÏÖÎÏ ÐÏÎÉÍÁÔØ ÔÁË:
187 %% $$
188 %% (C, u') = \left( \left(\sum_{u \in U} (L,u)u\right), u' \right)
189 %% = \sum_{u \in U} (L, u) (u, u')
190 %% = \sum_{u \neq u'} (L, u) 0 + (L, u') 1
191 %% = 0 + (L, u') = (L, u')
192 %% .
193 %% $$
194 %% (<<ÆÏÒÍÁÌØÎÏ>>, ÐÏÔÏÍÕ ÞÔÏ ÔÕÔ ÉÓÐÏÌØÚÕÀÔÓÑ ÓÕÍÍÁ ÂÅÓËÏÎÅÞÎÏÇÏ ÞÉÓÌÁ
195 %% $K$-ÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ× É ÓÕÍÍÁ ÂÅÓËÏÎÅÞÎÏÇÏ ÞÉÓÌÁ ÜÌÅÍÅÎÔÏ× ÐÏÌÕËÏÌØÃÁ $K$,
196 %% ËÏÔÏÒÙÅ ÎÅÏÐÒÅÄÅÌÅÎÙ.) íÏÖÎÏ ÂÙÌÏ ÂÙ ÐÒÏÓÔÏ ÏÐÒÅÄÅÌÉÔØ
197 %% \tD{$K$-ÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×Á} ËÁË ÔÁËÉÅ ÆÏÒÍÁÌØÎÙÅ ÒÑÄÙ: $L = \sum_{u \in U}
198 %% r_u u$.
200 \begin{example}[ÁÎÁÌÏÇÉÑ] ðÕÓÔØ $V$ ËÏÎÅÞÎÏÍÅÒÎÏÅ
201 ×ÅËÔÏÒÎÏÅ\footnote{<<×ÅËÔÏÒÎÏÅ>> = <<ÌÉÎÅÊÎÏÅ>>.} ÐÒÏÓÔÒÁÎÓÔ×Ï
202 ÎÁÄ $K$, $\dim V = n$, ÓÏ ÓËÁÌÑÒÎÙÍ ÐÒÏÉÚ×ÅÄÅÎÉÅÍ $(\place,
203 \place)\colon V \times V \to K$. ðÕÓÔØ $\vec{f_1}, \dotsc, \vec{f_n}$~---
204 ÏÒÔÏÎÏÒÍÉÒÏ×ÁÎÎÙÊ ÂÁÚÉÓ~$V$. ôÏÇÄÁ ÌÀÂÏÊ $\vec{x} \in V$ ÐÒÅÄÓÔÁ×ÉÍ × ×ÉÄÅ:
206 \vec{x} = \sum_{i=1}^{n} (\vec{x}, \vec{f_i}) \vec{f_i}.
208 íÙ ÍÏÇÌÉ ÂÙ ÓÒÁÚÕ ÏÐÒÅÄÅÌÉÔØ ×ÅËÔÏÒÎÏÅ ÐÒÏÓÔÒÁÎÓÔ×Ï ËÁË ÍÎÏÖÅÓÔ×Ï
209 ÜÌÅÍÅÎÔÏ×, ÆÏÒÍÁÌØÎÏ ÚÁÄÁÎÎÙÈ ËÁË $\vec{x} = \langle x_1, \dotsc, x_n
210 \rangle$, ÇÄÅ $x_1, \dotsc, x_n \in K$ ÎÁÄÏ ÐÏÎÉÍÁÔØ ËÁË ËÏÏÒÄÉÎÁÔÙ
211 ×ÅËÔÏÒÁ × ÂÁÚÉÓÅ~$\vec{f_1}, \dotsc, \vec{f_n}$, ÉÌÉ ËÁË ÆÏÒÍÁÌØÎÙÅ
212 ÓÕÍÍÙ $K\sums{\vec{f_1}, \dotsc, \vec{f_n}}$:
214 \vec{x} = \sum_{i=1}^{n} x_i \vec{f_i}.
216 \end{example}
218 \begin{remark}\label{rem:infinite-sum}
219 óÕÍÍÁ ÂÅÓËÏÎÅÞÎÏÇÏ ÞÉÓÌÁ $\sr S$\dÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ× ÍÎÏÖÅÓÔ×Á~$U$
220 ÉÍÅÅÔ ÓÍÙÓÌ ÔÏÇÄÁ, ËÏÇÄÁ
221 ËÁÖÄÙÊ ÜÌÅÍÅÎÔ $u \in U$ ×ÈÏÄÉÔ ÔÏÌØËÏ × ËÏÎÅÞÎÏÅ ÞÉÓÌÏ ÜÔÉÈ
222 ÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ× Ó ÎÅÎÕÌÅ×ÏÊ ËÒÁÔÎÏÓÔØÀ.
223 \end{remark}
225 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
226 \subsubsection{æÏÒÍÁÌØÎÏÑÚÙËÏ×ÙÅ $\sr S$\dÁÌÇÅÂÒÙ}
227 \label{sec:S-KA-langmodels}
229 ðÕÓÔØ $\Sigma$ ËÏÎÅÞÎÙÊ ÁÌÆÁ×ÉÔ.
230 $(\Strs(\Sigma); \cdot, \eStr)$\T ÍÏÎÏÉÄ ËÏÎÅÞÎÙÈ ÓÔÒÏË.
232 âÕÄÅÍ ÒÁÓÓÍÁÔÒÉ×ÁÔØ
233 ÍÎÏÖÅÓÔ×Ï ×ÓÅÈ
234 $\sr S$\dÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×~$\Strs(\Sigma)$\T $\sr S\series{\Strs(\Sigma)}$.
236 \begin{definition}
237 \tING{ðÒÏÉÚ×ÅÄÅÎÉÅ Ä×ÕÈ $\sr S$\dÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ× ÍÏÎÏÉÄÁ}
238 $C, D \in \sr S\series{\Strs(\Sigma)}$:
239 \begin{equation}
240 \label{eq:S-set-concat}
241 (C \cdot D,z) \eqdef \sum_{x y = z} (C,x)(D,y)
242 \end{equation}
243 ÄÌÑ ËÁÖÄÏÇÏ $z \in \Strs(\Sigma)$.
245 ÷ÏÏÂÝÅ ÔÁËÏÅ ÏÐÒÅÄÅÌÅÎÉÅ ÉÍÅÅÔ ÓÍÙÓÌ ÄÌÑ ×ÓÑËÏÇÏ
246 \tD{ËÏÎÅÞÎÏÐÒÅÄÓÔÁ×ÉÍÏÇÏ ÍÏÎÏÉÄÁ}{def:finitely-pres-Mo} \cite{HK}
247 (ÉÎÁÞÅ ÓÕÍÍÁ ÂÅÓËÏÎÅÞÎÁ).
248 \end{definition}
250 \begin{proposition}
251 óÔÒÕËÔÕÒÁ~$(\sr S\series{\Strs(\Sigma)};
252 +, \cdot, \emptyset, \{ \eStr \} )$\T
253 ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ.
254 \end{proposition}
256 \begin{definition}
257 ðÕÓÔØ $C \in \sr S\series{\Strs(\Sigma)}$ É $(C, \eStr) = 0_{\sr
258 S}$. ôÏÇÄÁ ÏÐÒÅÄÅÌÉÍ
259 \begin{equation}
260 \label{eq:S-set-star}
261 C^* \eqdef \sum_{n \in \bbN \cup \{ 0 \}} C^n,
262 \end{equation}
263 ÇÄÅ
264 \begin{align*}
265 C^0 &\eqdef \{ \eStr\}
267 C^{n+1} &\eqdef C \cdot C^n.
268 \end{align*}
269 âÅÓËÏÎÅÞÎÁÑ ÓÕÍÍÁ × ÏÐÒÅÄÅÌÅÎÉÉ ÉÍÅÅÔ ÓÍÙÓÌ, ÓÏÇÌÁÓÎÏ
270 úÁÍÅÞÁÎÉÀ~\ref{rem:infinite-sum}, ÐÏÔÏÍÕ ÞÔÏ ÕÓÌÏ×ÉÅ $(C, \eStr) = 0_{\sr
271 S}$ ÇÁÒÁÎÔÉÒÕÅÔ, ÞÔÏ ËÁÖÄÏÅ ÓÌÏ×Ï ÐÏÑ×ÌÑÅÔÓÑ × $C^n$ ÔÏÌØËÏ ËÏÎÅÞÎÏÅ
272 ÞÉÓÌÏ ÒÁÚ.
274 \todo{[ÄÌÑ ËÁËÉÈ ÍÏÎÏÉÄÏ× ÉÍÅÅÔ ÓÍÙÓÌ? \cite{HK}]}
275 \end{definition}
277 ôÏÌØËÏ ÞÔÏ ÏÐÒÅÄÅÌ£ÎÎÁÑ ÓÔÒÕËÔÕÒÁ~$(\sr S\series{\Strs(\Sigma)};
278 +, \cdot, {}^*, \emptyset, \{ \eStr \}, \cdot )$\T
279 $\sr S$\dÁÌÇÅÂÒÁ ÎÁÐÏÄÏÂÉÅ ëÌÉÎÉ.
281 \paragraph{ëÁÎÏÎÉÞÅÓËÁÑ ÉÎÔÅÒÐÒÅÔÁÃÉÑ}
283 \begin{definition}\label{def:interp-str}
284 \tING{ëÁÎÏÎÉÞÅÓËÁÑ ÉÎÔÅÒÐÒÅÔÁÃÉÑ $\preS R_{\Sigma}$
285 $\sr S$\dÒÅÇÕÌÑÒÎÙÈ ×ÙÒÁÖÅÎÉÊ ÎÁÄ~$\Sigma$} ×~$\sr S\series{\Strs(\Sigma)}$
286 ÏÐÒÅÄÅÌÑÅÔÓÑ ÔÁËÉÍÉ ÚÎÁÞÅÎÉÑÍÉ ÎÁ ÂÁÚÏ×ÙÈ ÏÐÅÒÁÔÏÒÁÈ:
288 \preS R_{\Sigma}(a) \eqdef \{ a \} \text{ ÄÌÑ } a \in \Sigma.
290 \end{definition}
292 \begin{definition}\label{def:reg-by-basic}
293 $\sr S$\dÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ×Ï ÓÔÒÏË~$C \in \sr S\series{\Strs(\Sigma)}$ ÎÁÚÙ×ÁÅÔÓÑ
294 \tING{ÒÅÇÕÌÑÒÎÙÍ}, ÅÓÌÉ $C = \preS R_{\Sigma}(s)$ ÄÌÑ ÎÅËÏÔÏÒÏÇÏ
295 $\sr S$\dÒÅÇÕÌÑÒÎÏÇÏ ×ÙÒÁÖÅÎÉÑ $s \in \preS\RExp_{\Sigma}$.
297 \tING{óÅÍÅÊÓÔ×Ï ÒÅÇÕÌÑÒÎÙÈ $\sr S$\dÐÏÄÍÎÏÖÅÓÔ× ÓÔÒÏË ÎÁÄ~$\Sigma$}
298 ÏÂÏÚÎÁÞÁÅÔÓÑ
299 $\sr S^\reg\series{\Strs(\Sigma)} \eqdef \preS \Reg_{\Sigma}$.
300 (<<$\preS\Reg_{\Sigma} \models \phi$>> ÚÎÁÞÉÔ
301 <<$\preS\Reg_{\Sigma}, \preS R_\Sigma \models \phi$>>.
302 \todo{[ÈÏÔÉÍ ÌÉ $\preS R_{\Sigma}$ ÐÏ ÕÍÏÌÞÁÎÉÀ?]})
303 \end{definition}
305 \todo{[
306 (íÏÖÎÏ ×ÓÔÒÅÔÉÔØ É ÄÒÕÇÏÅ ÐÏÈÏÖÅÅ ÜË×É×ÁÌÅÎÔÎÏÅ ÏÐÒÅÄÅÌÅÎÉÅ ÒÅÇÕÌÑÒÎÙÈ ÍÎÏÖÅÓÔ×
307 ÓÔÒÏË, ÅÓÔÅÓÔ×ÅÎÎÏ ×ÏÚÎÉËÁÀÝÅÅ
308 ÐÒÉ ÏÂÏÂÝÅÎÉÉ ËÏÎÓÔÒÕËÃÉÉ $\Reg_\Sigma$ ÎÁ ÐÒÏÉÚ×ÏÌØÎÙÅ ÍÏÎÏÉÄÙ\T
309 ÓÍ.~úÁÍÅÞÁÎÉÅ~\label{???}.)]}
312 \subsection{ó×ÑÚÉ $\sr S$\dÁÌÇÅÂÒ ÄÒÕÇ Ó ÄÒÕÇÏÍ}
313 \label{sec:S-KA-interrelation}
315 íÙ ÎÅ ÉÓÓÌÅÄÏ×ÁÌÉ, ÎÏ ÐÏÄÏÚÒÅ×ÁÅÍ, ÞÔÏ × ÛÉÒÏËÏÍ ÎÁÂÏÒÅ ÓÌÕÞÁÅ× ÐÏÈÏÖÅ
316 ÎÁ ÓÌÕÞÁÊ ÂÅÚ ËÒÁÔÎÏÓÔÅÊ.
318 \begin{question}
319 \todo{[ÐÒÏ ÒÁ×-Ï EOf]}
320 \end{question}
322 \subsection{ó×ÑÚÉ ðü × $\sr S$\dÁÌÇÅÂÒÁÈ É ÄÅÔ. Á×ÔÏÍÁÔÏ×}
323 \label{sec:S-KA-det}
326 \subsection{ôÅÏÒÅÍÁ ëÌÉÎÉ\EndrûÀÔÃÅÎÂÅÒÖÅ}
327 \label{sec:multi-Kleene-th}
329 õÐÏÍÑÎÕÔÁ ×~\cite{DroZha01}\nocite{DroZha03}, \sm ÔÁËÖÅ
330 \cite{Droste:1994:KTR,DroGas99}.
332 ôÅÏÒÅÍÁ ëÌÉÎÉ ÎÁÍ ÏÐÑÔØ ÐÏÚ×ÏÌÑÅÔ ÎÅ ÄÅÌÁÔØ ÒÁÚÎÉÃÙ × ÎÁÛÉÈ
333 õÔ×ÅÒÖÄÅÎÉÑÈ ÍÅÖÄÕ ÌÉÎÅÊÎÏÊ
334 ÚÁÐÉÓØÀ ÐÒÏÇÒÁÍÍ É ÇÒÁÆÏ×ÙÍ ÐÒÅÄÓÔÁ×ÌÅÎÉÅÍ × ÜÔÏÍ ÓÌÕÞÁÅ.
336 %%%%%%%%%
338 \subsection{ðÒÏÂÌÅÍÁ ÜË×É×ÁÌÅÎÔÎÏÓÔÉ ÐÒÏÇÒÁÍÍ × $\sr S$\dÁÌÇÅÂÒÁÈ}
339 \label{sec:S-Equa}
341 \todo{[ÓÉÎÔÁËÓÉÞÅÓËÏÅ Ó×ÅÄÅÎÉÅ -- ÞÔÏ Ñ ÉÍÅÌ × ×ÉÄÕ ÔÕÔ?]}
343 åÓÌÉ ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ $\ka K = (K; +, \cdot, 0, 1)$ ×ËÌÁÄÙ×ÁÅÔÓÑ
344 × ËÏÌØÃÏ $\sr R = (R; +, \cdot, 0, 1, -)$, ÔÏ
346 \ka K, I \models s = t \iffdef I(s) = I(t)
347 \iff I(s) - I(t) = 0.
350 \begin{proposition}
351 åÓÌÉ ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ $\sr S$ ×ËÌÁÄÙ×ÁÅÔÓÑ × ËÏÌØÃÏ, ÔÏ É
352 ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ $\sr S\series{\mo M}$ ×ËÌÁÄÙ×ÁÅÔÓÑ × ËÏÌØÃÏ.
353 \end{proposition}
355 ðÏÌÕÞÁÅÍ ÔÁËÏÊ ÐÒÏÓÔÏÊ ËÒÉÔÅÒÉÊ ÜË×É×ÁÌÅÎÔÎÏÓÔÉ ÐÒÏÇÒÁÍÍ (ÒÅÇÕÌÑÒÎÙÈ ×ÙÒÁÖÅÎÉÊ É
356 Á×ÔÏÍÁÔÏ× Ó ËÒÁÔÎÏÓÔÑÍÉ):
357 \begin{proposition}[\cite{E}]
358 åÓÌÉ $\sr S$ ËÏÌØÃÏ, ÔÏ
360 \sr S\series{\mo M} \models s = t
361 \iff
362 \sr S\series{\mo M} \models s + (-1_{\sr S} \cdot t) = 0.
365 ôÁËÖÅ ÉÚ Ä×ÕÈ Á×ÔÏÍÁÔÏ× $\au A$ É $\au B$ ÓÏÓÔÁ×ÉÍ ÏÄÉÎ
366 $\au A \Hat{+} (\Hat{-} \au B)$ (\todo{[ËÁË]}) É
368 \sr S\series{\mo M} \models \au A = \au B
369 \iff
370 \sr S\series{\mo M} \models \au A \Hat+ (\Hat- \au B) = 0.
372 \end{proposition}
375 \subsection{ôÅÏÒÅÍÁ üÊÌÅÎÂÅÒÇÁ. äÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Ï ÒÁÚÒÅÛÉÍÏÓÔÉ ðü DFA (ÐÅÒ×ÙÊ ÓÐÏÓÏÂ)}
376 \label{sec:E}
379 \begin{theorem}[Eilenberg](\cite[Thm. ??]{E}, \cite[Thm. ??]{HK})\footnote{÷~\cite{E} ÔÁËÁÑ ÔÅÏÒÅÍÁ ÓÆÏÒÍÕÌÉÒÏ×ÁÎÁ ÄÌÑ \emph{ÐÏÌÅÊ} ×ÍÅÓÔÏ
380 \emph{ËÏÌÅÃ Ó ÄÅÌÅÎÉÅÍ}, × \cite{HK} ÚÁÍÅÞÅÎÏ, ÞÔÏ ÏÎÁ ÌÅÇËÏ
381 ÏÂÏÂÝÁÅÔÓÑ É ÎÁ ËÏÌØÃÁ Ó ÄÅÌÅÎÉÅÍ.}
382 \label{th:E-many}
383 $M$ \todo{[ÎÏÒÍÁÌÉÚÏ×ÁÎÏ]}.
384 åÓÌÉ ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ $\sr S$ ×ËÌÁÄÙ×ÁÅÔÓÑ × ËÏÌØÃÏ Ó ÄÅÌÅÎÉÅÍ, ÔÏ
385 \begin{equation}
386 \label{eq:E-itapes}
387 \preS \ITAPES_1
388 \models IM^*F = 0
389 \iff
390 \left(
391 \preS \ITAPES_1
392 \models IM^iF = 0
393 \text{ ÄÌÑ ×ÓÅÈ } i \in \{ 0, \dotsc, n \}
394 \right),
395 \end{equation}
396 ÇÄÅ $n$\T ÞÉÓÌÏ ÓÏÓÔÏÑÎÉÊ Á×ÔÏÍÁÔÁ $\au A$.
398 ë ÔÏÍÕ ÖÅ, ËÁË ÌÅÇËÏ ÚÁÍÅÔÉÔØ,
399 ÐÒÁ×ÁÑ ÞÁÓÔØ~\eqref{eq:E-itapes} ÜË×É×ÁÌÅÎÔÎÁ ËÏÎÅÞÎÏÍÕ ÞÉÓÌÕ
400 ÕÓÌÏ×ÉÊ ×ÉÄÁ
402 \ka K \models IM^iF = 0,
404 ÇÄÅ $\ka K$\T ÎÅËÏÔÏÒÁÑ ÍÏÄÅÌØ ÉÚ $\preS \ITAPES_1$ (ÐÏ ÏÄÎÏÍÕ
405 ÕÓÌÏ×ÉÀ ÎÁ
406 ËÁÖÄÕÀ ËÏÎÅÞÎÕÀ ÓÔÒÏËÕ ÄÌÉÎÙ ÎÅ ÂÏÌØÛÅ $n$).
407 \end{theorem}
409 \todo{[ÏÒÐ $\ITAPES_k]$}
411 üÔÏ ÓÌÅÄÓÔ×ÉÅ ÈÏÒÏÛÏ ÉÚ×ÅÓÔÎÏ (\todo{[ÐÏÄ ÎÁÚ×ÁÎÉÅÍ Ô íÕÒÁ]}):
412 \begin{corollary}\label{cor:E-detDFA}
413 $M$ \todo{[ÄÅÔÅÒÍÉÎÉÒÏ×ÁÎÎÙÅ (ÂÏÌÅÅ ÏÂÝÅÅ: ÏÄÎÏÚÎÁÞÎÙ)]}.
415 \Reg_\Sigma
416 \models \au A_2 = \au A_2
417 \iff
418 \left(
419 \ITAPES_1
420 \models I_1M_1^iF_1 = I_2M_2^iF_2
421 \text{ ÄÌÑ ×ÓÅÈ } i \in \{ 0, \dotsc, n_1 + n_2 \}
422 \right),
424 ÇÄÅ $n_i$\T ÞÉÓÌÏ ÓÏÓÔÏÑÎÉÊ Á×ÔÏÍÁÔÁ $\au A_i$.
426 éÌÉ, ÕÞÉÔÙ×ÁÑ, ÞÔÏ $\Reg_\Sigma$ Ñ×ÌÑÅÔÓÑ Ó×ÏÂÏÄÎÏÊ ÍÏÄÅÌØÀ × \KA:
429 \models \au A_2 = \au A_2
430 \iff
431 \left(
432 \ITAPES_1
433 \models I_1M_1^iF_1 = I_2M_2^iF_2
434 \text{ ÄÌÑ ×ÓÅÈ } i \in \{ 0, \dotsc, n_1 + n_2 \}
435 \right).
437 \end{corollary}
438 \begin{proof}
439 ðÏ ËÒÉÔÅÒÉÀ õÔ×ÅÒÖÄÅÎÉÑ~\ref{prop:unambig-multi} É ÐÏÔÏÍÕ, ÞÔÏ
440 $\bbZ_2$\T ÐÏÌÅ.
441 \end{proof}
443 \begin{question}
444 îÁÓËÏÌØËÏ ÍÏÖÎÏ ÏÂÏÂÝÉÔØ ÔÒÅÂÏ×ÁÎÉÅ ÎÏÒÍÁÌÉÚÏ×ÁÎÎÏÓÔÉ Á×ÔÏÍÁÔÁ?
446 ïÔ×ÅÔ ÐÒÅÄÐÏÌÁÇÁÅÔ ÂÏÌÅÅ ÏÂÝÅÅ ÉÚÌÏÖÅÎÉÅ ÄÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Á, ÞÅÍ ÔÏ,
447 ËÏÔÏÒÏÅ ÄÏÓÔÕÐÎÏ, ÓËÁÖÅÍ, ÐÏ~\cite[pages ??]{E}\todo{[?]}\T \sm
448 òÁÚÄÅÌ~\ref{rem:sec:E-comparison}, × ÞÁÓÔÎÏÓÔÉ,
449 ÷ÏÐÒÏÓ~\ref{q:E-many-reduction-conditions}.
450 \end{question}
452 \subsection{ôÅÏÒÅÍÁ üÊÌÅÎÂÅÒÇÁ. äÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Ï ÒÁÚÒÅÛÉÍÏÓÔÉ ðü DFA
453 (×ÔÏÒÏÊ ÓÐÏÓÏÂ)}
454 \label{sec:E-hard}
455 ÷Ï ×ÔÏÒÏÍ ÓÐÏÓÏÂÅ ÐÒÉ×ÌÅËÁÀÔÓÑ ÎÅÔÒÉ×ÉÁÌØÎÙÅ ÁÌÇÅÂÒÁÉÞÅÓËÉÅ ÆÁËÔÙ Ï
456 Ó×ÏÂÏÄÎÙÈ ÇÒÕÐÐÁÈ.
458 %\begin{definition}
459 %\todo{
460 íÙ ÐÏÌØÚÕÅÍÓÑ ÐÏÎÑÔÉÅÍ ÍÏÄÕÌÑ ÎÁÄ ËÏÌØÃÏÍ~$\ka R$ \cite{modules}
461 (ÏÂÏÂÝÅÎÉÅ ÌÉÎÅÊÎÏÇÏ ÐÒÏÓÔÒÁÎÓÔ×Á), ÉÈ ÒÁÚÍÅÒÎÏÓÔÉ.
462 %\end{definition}
464 \begin{theorem}[Eilenberg]
465 \label{th:E-one}
466 ðÕÓÔØ $\ka K$\T ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ Ó ÏÐÅÒÁÃÉÅÊ $^*$, ÏÂÌÁÄÁÀÝÅÅ *\dÎÅÐÒÅÒÙ×ÎÏÓÔØÀ
467 (ÓÍ. \todo{[ÞÔÏ ÓÀÄÁ ÄÏÂÁ×ÉÔØ???]}).
468 åÓÌÉ ÍÏÄÕÌØ $\ka K^n$ ÉÍÅÅÔ ËÏÎÅÞÎÕÀ ÒÁÚÍÅÒÎÏÓÔØ~$k$, ÔÏ
469 \begin{equation}
470 \label{eq:E-one}
471 \ka K
472 \models IM^*F = 0
473 \iff
474 \left(
475 \ka K
476 \models IM^iF = 0
477 \text{ ÄÌÑ ×ÓÅÈ } i \in \{ 0, \dotsc, k \}
478 \right),
479 \end{equation}
480 ÇÄÅ $n$\T ÞÉÓÌÏ ÓÏÓÔÏÑÎÉÊ \todo{[Á×ÔÏÍÁÔÁ $\au A$.]}
481 \end{theorem}
482 \begin{proof}
483 äÏËÁÚÙ×ÁÅÔÓÑ ÉÓÐÏÌØÚÏ×ÁÎÉÅÍ ÐÒÏÓÔÙÈ Ó×ÏÊÓÔ× ÍÏÄÕÌÅÊ (ÌÉÎÅÊÎÙÈ ÐÒÏÓÔÒÁÎÓÔ×)\T
484 ÔÅÍÉ ÖÅ ÒÁÓÓÕÖÄÅÎÉÑÍÉ, ÞÔÏ É <<ËÌÁÓÓÉÞÅÓËÁÑ>> ÔÅÏÒÅÍÁ
485 üÊÌÅÎÂÅÒÇÁ (ÓÍ.~\cite[??]{E}).
486 \end{proof}
488 ìÅÍÍÁ ÉÚ ËÌÁÓÓÉÞÅÓËÏÊ ìÉÎÅÊÎÏÊ ÁÌÇÅÂÒÙ:
489 \begin{lemma}\label{lem:field-vector-dim}
490 ìÉÎÅÊÎÏÅ ÐÒÏÓÔÒÁÎÓÔ×Ï ×ÅËÔÏÒÏ× ÒÁÚÍÅÒÁ~$n$
491 ÎÁÄ ÐÏÌÅÍ~$\ka K$ ÉÍÅÅÔ ÒÁÚÍÅÒÎÏÓÔØ~$n$.
492 \end{lemma}
493 óÌÅÄÕÀÝÅŠţ ÏÂÏÂÝÅÎÉÅ ÂÙÌÏ ÏÔÍÅÞÅÎÏ~\cite{HK} × ËÁÞÅÓÔ×Å
494 ×ÓÐÏÍÏÇÁÔÅÌØÎÏÇÏ ÕÔ×ÅÒÖÄÅÎÉÑ:
495 \begin{lemma}\label{lem:divring-vector-dim}
496 íÏÄÕÌØ ×ÅËÔÏÒÏ× ÒÁÚÍÅÒÁ~$n$
497 ÎÁÄ ËÏÌØÃÏÍ Ó ÄÅÌÅÎÉÅÍ~$\ka K$ ÉÍÅÅÔ ÒÁÚÍÅÒÎÏÓÔØ~$n$.
498 \end{lemma}
500 \begin{corollary}[Eilenberg](\cite[??]{HK})
501 \label{cor:E-one-divring}
502 åÓÌÉ ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ $\ka K$ Ó ÏÐÅÒÁÃÉÅÊ $^*$, ÏÂÌÁÄÁÀÝÅÅ *\dÎÅÐÒÅÒÙ×ÎÏÓÔØÀ
503 (ÓÍ. \todo{[ÞÔÏ ÔÕÔ???]}), ×ËÌÁÄÙ×ÁÅÔÓÑ × ËÏÌØÃÏ Ó ÄÅÌÅÎÉÅÍ, ÔÏ
504 \begin{equation}
505 \label{eq:E-one-divring}
506 \ka K
507 \models IM^*F = 0
508 \iff
509 \left(
510 \ka K
511 \models IM^iF = 0
512 \text{ ÄÌÑ ×ÓÅÈ } i \in \{ 0, \dotsc, n \}
513 \right),
514 \end{equation}
515 ÇÄÅ $n$\T ÞÉÓÌÏ ÓÏÓÔÏÑÎÉÊ \todo{Á×ÔÏÍÁÔÁ $\au A$}.
516 \end{corollary}
517 \begin{proof}
518 óÌÅÄÓÔ×ÉÅ ôÅÏÒÅÍÙ~\ref{th:E-one} Ó ÕÞ£ÔÏÍ ìÅÍÍÙ~\ref{lem:divring-vector-dim}.
519 \end{proof}
521 ðÒÏÂÌÅÍÁ ÄÅÌÅÎÉÑ ÄÌÑ ËÏÌÅÃ, Á ÉÍÅÎÎÏ ÐÏÌÕÞÅÎÉÅ ÕÓÌÏ×ÉÊ, ÐÒÉ ËÏÔÏÒÙÈ
522 ËÏÌØÃÏ ×ÌÏÖÉÍÏ × ËÏÌØÃÏ Ó ÄÅÌÅÎÉÅÍ (= ÔÅÌÏ), ÔÒÕÄÎÁ, \sm, ÎÁÐÒÉÍÅÒ,
523 \cite[VII.3, ÓÔÒ.~292]{cohn-ua-rus}.
524 îÁÍ ×ÁÖÅÎ ÓÌÅÄÕÀÝÉÊ ÎÅÐÒÏÓÔÏÊ ÄÌÑ ÄÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Á ÆÁËÔ, ÉÓÐÏÌØÚÏ×ÁÎÎÙÊ
525 \cite{HK}:
526 \begin{theorem}\cite[??]{HK}\label{th:Reg-divring}
527 åÓÌÉ ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ $\sr S$ ×ËÌÁÄÙ×ÁÅÔÓÑ × ËÏÌØÃÏ Ó ÄÅÌÅÎÉÅÍ, ÔÏ
528 ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ $\preS \Reg_{\Sigma} = \sr S\series{\Sigma^*}$
529 ×ËÌÁÄÙ×ÁÅÔÓÑ × ËÏÌØÃÏ Ó ÄÅÌÅÎÉÅÍ.
530 \end{theorem}
531 \begin{proof}
532 óÈÅÍÕ ÄÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Á \sm × \cite{HK}. ÷ ÞÁÓÔÎÏÓÔÉ, ×ÁÖÎÙÍ ÄÌÑ
533 ÄÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Á ÆÁËÔÏÍ Ñ×ÌÑÅÔÓÑ ×ÏÚÍÏÖÎÏÓÔØ ×ÐÏÌÎÅ ÕÐÏÒÑÄÏÞÉÔØ
534 Ó×ÏÂÏÄÎÕÀ ÇÒÕÐÐÕ, ÏÄÎÏ ÉÚ ÄÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ× ÜÔÏÇÏ ÆÁËÔÁ ÐÏ×ÔÏÒÅÎÏ
535 ×~\cite{H-order}.
536 \end{proof}
537 ëÏÍÂÉÎÉÒÕÑ óÌÅÄÓÔ×ÉÅ~\ref{cor:E-one-divring} É ôÅÏÒÅÍÕ~\ref{th:Reg-divring}
538 ÍÏÖÎÏ ÓÄÅÌÁÔØ ÔÅ ÖÅ ×Ù×ÏÄÙ, ÞÔÏ É ×
539 óÌÅÄÓÔ×ÉÉ~\ref{cor:E-detDFA}.
540 %% \begin{corollary*}
541 %% \todo{[copy that one]}
542 %% \end{corollary*}
544 \begin{remark}
545 îÅÓÌÏÖÎÏ ÐÏÎÑÔØ, ÞÔÏ
546 ÅÓÌÉ × ÐÏÌÕËÏÌØÃÅ $\sr S$ ÅÓÔØ ÄÅÌÉÔÅÌÉ ÎÕÌÑ, ÔÏ $\sr S$ ÎÅ ÍÏÖÅÔ ÂÙÔØ
547 ×ÌÏÖÅÎÏ × ËÏÌØÃÏ Ó ÄÅÌÅÎÉÅÍ.
548 \end{remark}
549 \begin{remark}
550 ë ÐÒÉÍÅÒÕ, ÕÓÌÏ×ÉÅ ôÅÏÒÅÍÙ~\ref{th:E-one} ÎÅ ×ÙÐÏÌÎÅÎÏ ÄÌÑ ÍÏÄÅÌÅÊ\DÜÌÅÍÅÎÔÏ×
551 $\preS \ITAPES_1$. ÷ÏÚØÍ£Í, ÎÁÐÒÉÍÅÒ, ÂÅÓËÏÎÅÞÎÕÀ ÌÅÎÔÕ, ÎÁ ËÏÔÏÒÏÊ
552 ÎÁÐÉÓÁÎÏ ÓÌÏ×Ï $\omega$ ×ÉÄÁ:
554 \omega = abbbb\dotsm \text{ (ÄÁÌØÛÅ ÔÏÌØËÏ $b$).}
556 ÷ ÐÏÌÕËÏÌØÃÅ $\preS \relReg_{\kfITape(\omega)} \in \preS \ITAPES_1$
557 ÅÓÔØ ÄÅÌÉÔÅÌÉ ÎÕÌÑ:
559 \preS\relI{b} \preS\relI{a} = \emptyset.
561 \end{remark}
563 \begin{question}
564 ðÕÓÔØ $\ka K$\T ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ.
565 ëÁËÏ×Ù ÎÅÏÂÈÏÄÉÍÙÅ É ÄÏÓÔÁÔÏÞÎÙÅ ÕÓÌÏ×ÉÑ ÔÏÇÏ, ÞÔÏ
566 ÍÏÄÕÌØ~$\ka K^n$ ÉÍÅÅÔ ËÏÎÅÞÎÕÀ ÒÁÚÍÅÒÎÏÓÔØ?
568 ìÅÍÍÁ~\ref{lem:divring-vector-dim} ÐÒÅÄÌÁÇÁÅÔ ÏÄÎÏ ÄÏÓÔÁÔÏÞÎÏÅ ÕÓÌÏ×ÉÅ.
569 \end{question}
571 \begin{question}
572 íÏÖÎÏ ÌÉ ÏÓÌÁÂÉÔØ ÕÓÌÏ×ÉÑ ôÅÏÒÅÍÙ~\ref{th:E-one}?
573 \end{question}
575 \subsection{ôÅÏÒÅÍÁ üÊÌÅÎÂÅÒÇÁ. óÒÁ×ÎÅÎÉÅ Ä×ÕÈ ÓÐÏÓÏÂÏ×}
576 \label{sec:E-comparison}
578 éÔÁË, ÍÙ ×ÉÄÉÍ Ä×Á ÓÐÏÓÏÂÁ ÐÏÌÕÞÉÔØ ÒÅÚÕÌØÔÁÔ Ï ÒÁÚÒÅÛÉÍÏÓÔÉ ðü
579 ÄÅÔÅÒÍÉÎÉÒÏ×ÁÎÎÙÈ ËÏÎÅÞÎÙÈ Á×ÔÏÍÁÔÏ×, ÐÒÉÍÅÎÉ× ÔÅÏÒÅÍÕ üÊÌÅÎÂÅÒÇÁ.
581 éÓÔÏÒÉÞÅÓËÉ ÐÅÒ×ÏÊ ÂÙÌÁ ÐÏÌÕÞÅÎÁ ôÅÏÒÅÍÁ~\ref{th:E-many}, É Å£ ÄÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Ï
582 ÐÒÏÝÅ, ÞÅÍ ÄÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Ï ôÅÏÒÅÍÙ~\ref{th:Reg-division}, ÎÅÏÂÈÏÄÉÍÏÊ
583 ÄÌÑ ÐÒÉÍÅÎÅÎÉÑ ôÅÏÒÅÍÙ~\ref{th:E-one} Ë ÄÅÔÅÒÍÉÎÉÒÏ×ÁÎÎÙÍ ËÏÎÅÞÎÙÍ
584 Á×ÔÏÍÁÔÁÍ. ÷ \cite{HK} ×ÅÒÎÏÓÔØ ôÅÏÒÅÍÙ~\ref{th:E-one} ÄÅÍÏÎÓÔÒÉÒÕÅÔÓÑ
585 ÐÒÏÓÔÙÍ, ÎÏ ÎÅ ÏÞÅÎØ ÅÓÔÅÓÔ×ÅÎÎÙÍ ÎÁ ÎÁÛ ×ÚÇÌÑÄ Ó×ÅÄÅÎÉÅÍ (ÐÅÒÅÈÏÄ Ë
586 ÏÄÎÏÂÕË×ÅÎÎÙÍ Á×ÔÏÍÁÔÁÍ). üÔÏ ÓÏÚÄÁ£Ô ×ÐÅÞÁÔÌÅÎÉŠţ
587 ×ÔÏÒÏÓÔÅÐÅÎÎÏÓÔÉ. ÷ÏÚÍÏÖÅÎ ÄÒÕÇÏÊ ×ÚÇÌÑÄ: ÎÁÉÂÏÌÅÅ ÏÂÝÅÊ ÓÞÉÔÁÅÔÓÑ
588 ÔÅÏÒÅÍÁ ÎÁ×ÒÏÄÅ~\ref{th:E-one} (ÐÒÉÎÃÉÐÉÁÌØÎÏ, ÞÔÏ Å£ ÕÓÌÏ×ÉÅ\T
589 ÕÓÌÏ×ÉÅ ÎÁ Ó×ÏÊÓÔ×Ï ÍÏÄÅÌÉ É ÎÅ ËÁÓÁÅÔÓÑ ÄÅÔÁÌÅÊ ÐÏÓÔÒÏÅÎÉÑ
590 ÍÏÄÅÌÉ). äÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Ï ÒÁÚÒÅÛÉÍÏÓÔÉ ðü Ó Å£ ÐÏÍÏÝØÀ ÍÏÖÎÏ ÐÒÅÄÓÔÁ×ÉÔØ
591 ËÁË ÓÏÅÄÉÎÅÎÉÅ ÎÅÓËÏÌØËÉÈ ÁÒÇÕÍÅÎÔÏ×:
592 \begin{enumerate}
593 \item ðü ÒÁÚÒÅÛÉÍÁ: ÓÌÅÄÕÅÔ ÉÚ 2;
594 \item ÜË×É×ÁÌÅÎÔÎÏÓÔØ ÒÁ×ÎÏÓÉÌØÎÁ
595 ×ÙÐÏÌÎÅÎÉÀ ÎÅËÏÔÏÒÏÇÏ ÐÒÏ×ÅÒÑÅÍÏÇÏ ÕÓÌÏ×ÉÑ ÎÁ ËÏÎÅÞÎÙÊ ÎÁÂÏÒÅ
596 ËÏÎÓÔÒÕËÃÉÊ (×ÏÚÎÉËÁÀÝÉÈ × ÄÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Å ôÅÏÒÅÍÙ~\ref{th:E-one}):
597 ÓÌÅÄÕÅÔ ÉÚ 3;
598 \item ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ, ×ÚÑÔÏÅ × ËÁÞÅÓÔ×Å ÍÏÄÅÌÉ, ×ÌÏÖÉÍÏ × ËÏÌØÃÏ Ó ÄÅÌÅÎÉÅÍ.
599 \end{enumerate}
600 ðÒÏÄÏÌÖÅÎÉÅ ÏÐÉÓÁÎÉÅ ÎÁÛÅÇÏ ×ÚÇÌÑÄÁ:
601 ôÅÏÒÅÍÁ~\ref{th:E-many} ÐÏÌÕÞÁÅÔÓÑ ÓÉÌØÎÙÍ ÕÐÒÏÝÅÎÉÅÍ
602 ×ÏÚÎÉËÁÀÝÉÈ ÐÒÉ ÐÒÉÍÅÎÅÎÉÉ ÏÂÝÅÊ ÔÅÏÒÅÍÙ ËÏÎÓÔÒÕËÃÉÊ, ËÏÔÏÒÏÅ ÏÓÎÏ×ÁÎÏ
603 ÎÁ ÓÐÅÃÉÆÉÞÅÓËÉÈ Ó×ÏÊÓÔ×ÁÈ É ×ÚÁÉÍÏÏÔÎÏÛÅÎÉÑÈ ÒÁÓÓÍÁÔÒÉ×ÁÅÍÙÈ ÍÏÄÅÌÅÊ.
604 éÍÅÅÔÓÑ × ×ÉÄÕ ÎÅ ÕÐÒÏÝÅÎÉÅ ÁÒÇÕÍÅÎÔÁ 3 Ï ÔÏÍ, ÞÔÏ ÍÏÄÅÌØ\T ËÏÌØÃÏ Ó
605 ÄÅÌÅÎÉÅÍ, Á ÕÐÒÏÝÅÎÉÅ ÁÒÇÕÍÅÎÔÁ 2 Ï ËÏÎÅÞÎÏÓÔÉ ÎÁÂÏÒÁ ËÏÎÓÔÒÕËÃÉÊ,
606 ÄÏÓÔÁÔÏÞÎÙÈ ÄÌÑ ÒÁÓÓÍÏÔÒÅÎÉÑ ÄÌÑ ÐÒÏ×ÅÒËÉ ÜË×É×ÁÌÅÎÔÎÏÓÔÉ. ÷
607 ÒÅÚÕÌØÔÁÔÅ ÕÐÒÏÝÅÎÉÑ ÍÙ ÏÐÑÔØ ÐÒÉÈÏÄÉÍ Ë ÕÓÌÏ×ÉÀ Ï ÔÏÍ, ÞÔÏ ÎÅËÏÔÏÒÏÅ
608 ÐÏÌÕËÏÌØÃÏ (ÕÖÅ ÄÒÕÇÏÅ) ×ËÌÁÄÙ×ÁÅÔÓÑ × ËÏÌØÃÏ Ó ÄÅÌÅÎÉÅÍ. ÷ ÓÌÕÞÁÅ Ó
609 ÄÅÔÅÒÍÉÎÉÒÏ×ÁÎÎÙÍÉ ËÏÎÅÞÎÙÍÉ Á×ÔÏÍÁÔÁÍÉ ×ÏÚÍÏÖÎÏÅ ÕÐÒÏÝÅÎÉÅ
610 ËÏÎÓÔÒÕËÃÉÊ ÏËÁÚÙ×ÁÅÔÓÑ ÏÞÅÎØ ÚÎÁÞÉÔÅÌØÎÏÅ.
612 ôÅÏÒÅÍÕ~\ref{th:comm-monot}
613 Ï ÒÁÚÒÅÛÉÍÏÓÔÉ ðü ÄÌÑ ÐÒÏÇÒÁÍÍ Ó ËÏÍÍÕÔÁÔÉ×ÎÙÍÉ É ÍÏÎÏÔÏÎÎÙÍÉ
614 ÏÐÅÒÁÔÏÒÁÍÉ ÔÏÖÅ ÍÏÖÎÏ ×ÉÄÅÔØ × ÜÔÏÍ Ó×ÅÔÅ. õÐÒÏÝÅÎÉÅ ËÏÎÓÔÒÕËÃÉÊ,
615 ËÏÔÏÒÏÅ ×ÏÚÍÏÖÎÏ × ÔÏÍ ÓÌÕÞÁÅ, ÐÒÉ×ÏÄÉÔ Ë \tNDNo{ÓÅÞÅÎÉÑÍ} ×
616 ÄÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Å ÜÔÏÊ ÔÅÏÒÅÍÙ (\cite{kurs4,ciaa-commut-monot}). äÌÑ
617 ÄÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Á ÄÏÓÔÁÔÏÞÎÏÓÔÉ ÒÁÓÓÍÏÔÒÅÎÉÑ ÉÈ ËÏÎÅÞÎÏÇÏ ÞÉÓÌÁ
618 ÉÓÐÏÌØÚÕÅÔÓÑ ÄÒÕÇÏÊ ÁÒÇÕÍÅÎÔ, ÎÅ Ó×ÑÚÁÎÎÙÊ Ó ËÏÌØÃÁÍÉ Ó
619 ÄÅÌÅÎÉÅÍ. ëÁÖÅÔÓÑ, ÞÔÏ ÏÂÁ ÍÅÔÏÄÁ (üÊÌÅÎÂÅÒÇÁ É ÉÓÐÏÌØÚÕÅÍÏÇÏ ×
620 ÄÏËÁÚÁÔÅÌØÓÔ×Å ôÅÏÒÅÍÙ~\ref{th:comm-monot}) ÍÏÖÎÏ ÏÐÉÓÁÔØ
621 ÅÄÉÎÏÏÂÒÁÚÎÏ, ÓÄÅÌÁ× <<ÍÏÄÕÌØÎÙÍ>> ÐÏÓÌÅÄÎÉÊ ÁÒÇÕÍÅÎÔ.
622 \begin{question}
623 íÏÖÎÏ ÌÉ ÐÅÒÅÎÅÓÔÉ ÒÅÚÕÌØÔÁÔ ôÅÏÒÅÍÙ~\ref{th:comm-monot} ÎÁ ÓÌÕÞÁÊ Ó
624 ËÒÁÔÎÏÓÔÑÍÉ? íÏÖÎÏ ÌÉ ÏÂßÅÄÉÎÉÔØ ÅÇÏ Ó ÔÅÏÒÅÍÏÊ üÊÌÅÎÂÅÒÇÁ?
625 \todo{[ÄÌÑ ÜÔÏÇÏ ÎÁÄÏ ÐÏÎÑÔØ, ÞÔÏ ÔÁËÏÅ ËÒÁÔÎÏÓÔÉ ÄÌÑ KAT -- ÜÔÏ ÍÙ ÓÄÅÌÁÅÍ]}
626 \end{question}
627 \todo{[ÏÐÉÓÁÔØ ÄÏË-×Á × ÏÂÝÅÍ ÆÏÒÍÁÌÉÚÍÅ, ÉÌÉ ÈÏÔÑ ÂÙ ÄÁÔØ ÐÒÉÍÅÒ]}
628 \begin{question}\label{q:E-many-reduction-conditions}
629 ëÁËÉÍÉ Ó×ÏÊÓÔ×ÁÍÉ ÄÏÌÖÎÏ ÏÂÌÁÄÁÔØ ÕÐÒÏÝÅÎÉÅ, ÐÒÉ×ÏÄÑÝÅÅ Ë ÐÅÒ×ÏÍÕ
630 ÓÐÏÓÏÂÕ? îÅÏÂÈÏÄÉÍÙÅ É ÄÏÓÔÁÔÏÞÎÙÅ ÕÓÌÏ×ÉÑ ÎÁ $\ka K$ ÄÌÑ ÔÏÇÏ,
631 ÞÔÏÂÙ ÔÁËÏÅ ÕÐÒÏÝÅÎÉÅ ÂÙÌÏ ×ÏÚÍÏÖÎÏ É ÐÒÉ×ÏÄÉÌÏ Ë ÒÁÚÒÅÛÉÍÏÓÔÉ.
632 \end{question}
634 %%% Local Variables:
635 %%% mode: latex
636 %%% TeX-master: "main"
637 %%% End: