[理学]c7 句法模式识别 模式识别课程 武汉大学.ppt

第七章 句法模式识别 § 7.1、形式语言基础和文法 § 7.2、一维及高维文法 § 7.3、基元提取和文法推断 § 7.4、句法分析 § 7.5、自动机识别 概述： 结构模式识别：从模式的结构关系入手对模式进行分析是一个十分重要的方法，统计模式识别方法是不能完成这一任务的，因为它注重的只是模式的数值特征，孤立地分析每一个模式，仅仅对其量的特征进行辨别。能够进行结构分析的是句法模式识别方法，它是由模仿语言学中句法的层次结构而产生的一种方法。 基本思想：将复杂模式分解为若干较简单的子模式的组合，而子模式又分为可以由更简单的子模式来描述，最简单的子模式称为模式基元。通过对模式基元的识别，进而识别子模式，最终识别该复杂模式。 模式描述语言：描述模式结构的语言。包括—模式基元和对基元的合成操作规则。 模式文法：对基元作合成操作以构成模式的规则。 多级树描述结构： 所谓形式语言是一种抽象语言，它是从人类的自然语言，计算机使用的各种语言，数学中的公式语言等等中抽象概括出来的。形式语言的理论是句法模式识别的基础。 6、V*:由字母表V中的符号组成的所有句子的集合，包括空句子λ在内。例： V*＝{λ,01, 001} 7、 V＋:不包括空句子在内的句子集合，即V＋＝V*－(λ) 8、VT: 终止符，不能再分割的最简基元的集合，用小写字母 表示。 VT={a,b,c} 9、 VN: 非终止符，由基元组成的子模式和句子的集合。用大 写字母表示。VN={A,B,C} VT， VN的关系： VT∩VN= Φ(空集) VT∪ VN= V（全部字母表） 10、产生式(再写规则)P：存在于终止符和非终止符间的关系式。 例： α→β， α∈ VN ，β∈ VN, VT. 11、文法的数学定义：它是一个四元式，由四个参数构成。 G={VN, VT, P, S} 二. 短语结构文法 1. 0型文法（无限制） 设文法G = (VN,VT, P, S) VN ：非终止符，用大写字母表示 VT： 终止符，用小写字符表示 P：产生式 S：起始符 产生式P：α→β， 其中α∈V+，β∈V* α，β无任何限制 ( V+不包括空符号串,V*包括空符号串) 例：0型文法 G = (VN,VT, P, S) VN = {S, A, B} VP = {a, b, c} P: ① S→aAbc ②Ab→bA ③ Ac→Bbcc ④ bB→Bb ⑤ aB→aaA ⑥ aB→λ(空符号串) S→Aa bc→abAc→abBbcc→aBbbcc→ bbcc 此文法可以产生：X=anbn+2cn+2 n≥0 X|n=0=bbcc 由0型文法产生的语言称为0型语言。 2. 1型文法（上下文有关文法） 设文法G = (VN,VT, P, S) 产生式P：α1Aα2→α1βα2 其中A∈VN，β∈V+, α1,α2∈V* |α1Aα2|≤|α1βα2|, 或|A|≤|B| 由上下文有关文法构成的语言称为上下文有关语言，用L(G1)表示，G1：上下文有关文法 例：G = (VN,VT, P, S) VN = {S, B, C} VT = {a, b, c} P: ① S→aSBC ② CB→BC ③ S→abC ④ bB→bb ⑤ bC→bc ⑥ cC→cc λ1Sλ2→λ1aSBCλ2, bBλ→bbλ 对于S→aSBC ∵α1= λ, α2= λ, A = S, B=aSBC,并且|S||aSBC| ∴ 符合1型文法规则 对于bB→bb ∵α1= b, α2= λ,A = B, B=b,并且|B| ≤ |b| ∴ 也符合1型文法规则 产生式都符合1型文法的要求 S→aSBC→aabCBC→abbBCC→aabbCC→aabbcC→aabbcc ∴X=a2b2c2 此文法G可产生的语言：L(G)={anbncn|n=1,2...} 假设基元 语言L(G)可以描述不同