CC BY
17УДК 517.713.32
Едыгаров И.А.
старший преподаватель кафедры прочности конструкции (ПК) Казанский национальный исследовательский технический университет
(г. Казань, Россия)
ХРОНОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ АВТОМАТОВ, ФОРМАЛЬНЫХ ЯЗЫКОВ И ВЫЧИСЛЕНИЙ
Аннотация: в статье приведена хронология развития теории автоматов от начала прошлого века до настоящего времени. Приведены основные авторы
Ключевые слова: теория автоматов, формальные языки, теория алгоритмов, структура, автоматная структура.
Теория автоматов — это раздел теории формальных языков и вычислений, который изучает математические модели вычислительных процессов и типы автоматов. Истоки восходят к Давиду Гильберту, а современным основателями этого направления считаются Анил Нероде и Бахадыр Хусаинов.
В 1900 году Дэвид Хильберт выдвинул проблему описания формального языка, который можно было бы использовать для описания всех математических утверждений.
И в 1936 год Алан Тьюринг опубликовал статью "О вычислимых числах с применением к Entscheidungsproblem", в которой была представлена концепция машины Тьюринга, основы теории автоматов. Также определил, что любая вычислимая функция может быть вычислена с помощью универсальной машины Тьюринга. Позже, машина Тьюринга с конечным объёмом памяти эквивалентна конечным автоматам.
1943-1944 годы: Уоррен Маккаллок и Уолтер Питтс предложили формальную модель искусственных нейронных сетей, которая стала отправной точкой для развития теории автоматов.
В 1949 году Клаус Грёбнер представил теорию автоматов и формальных языков.
1956 год: Стивен Клини (Stephen Kleene) предложил концепцию регулярных выражений, которая стала фундаментом для теории автоматов и формальных языков. В этом же году Джон Маккарти создал язык программирования Lisp, который стал первым языком программирования, использующим рекурсию и рекурсивные функции.
1959 год: Майкл Рабин и Дэна Скотт предложили концепцию конечных автоматов, которая стала важным шагом в развитии теории автоматов и формальных языков. В этом же Ноам Хомский опубликовал свою теорию формальных грамматик, которая была основана на работе Грёбнера.
1960-е годы: Ноам Хомский предложил иерархию Хомского, классификацию формальных грамматик и языков на основе их выразительной мощности. Это стало важным дополнением к теории автоматов.
1963 год: Марвин Минский опубликовал книгу "Компьютеры и мозг: фундаментальные принципы кибернетики", которая стала основой теории автоматов и кибернетики.
1965 год: Дональд Кнут опубликовал свою классическую книгу "The Art of Computer Programming", которая существенно повлияла на развитие теории алгоритмических структур и формальных языков.
В 1970 году Эдсгер Дейкстра опубликовал свою теорию параллельного программирования, которая стала основой для создания многопоточных программ. Исследования в области теории автоматов продолжают развиваться. В этот период возникает понятие "семейства автоматных структур", которое позволяет обобщить и систематизировать результаты исследований.
1971 год: Майкл О. Рабин и Дэна Скотт опубликовали статью "Деревья, автоматы и игры", которая объединила различные подходы к теории автоматов.
В 1973 году Джон Хопкрофт и Джеффри Ульман опубликовали свою работу по теорию автоматов и формальных языков, которая стала основой для создания современных компиляторов и интерпретаторов.
1980-е годы: Развитие теории автоматов продолжается в связи с ростом интереса к обработке естественного языка, распознаванию образов, компьютерной графике и машинному обучению. Ричард Карп опубликовал свою теорию сложности вычислений, которая стала основой для создания алгоритмов, использующихся в современных компьютерах. Теория автоматных структур находит широкое применение в области компиляции, синтаксического анализа и других аспектах компьютерных наук.
1990-е годы: Исследование автоматов с бесконечными структурами, например, теория ю-автоматов, автоматов Бюхи и Мюллера.
2000-е годы и настоящее время: продолжается развитие и применение теории автоматов в различных областях, таких как формальные методы верификации, теория игр, криптография, сетевые протоколы и биоинформатика. Работа Б. Хуссейнова и А. Нерода "Теория автоматов и ее приложения" — это всеобъемлющий ресурс, который углубляется в теорию конечных автоматов на конечных строках, бесконечных строках и деревьях. Авторы эффективно использовали работы Майхилла и Нерода о конечных классах смежности на строках для представления концепций ясным и кратким образом.
Теория автоматов развивается и находит все больше практических применений, поскольку автоматы являются универсальными моделями для анализа и синтеза различных вычислительных процессов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Khoussainov B., Nerode A. / Automata theory and its applications. Boston etc.: Birkhauser, 2001
2. Hopcroft, John E., Motwani, Rajeev, Ullman, Jeffrey D. (2000). Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation (2nd ed.). Addison-Wesley. ISBN 817808-347-7. (Хопкрофт, Джон, Э., Мотвани, Раджив, Ульман, Джеффри, Д..
Введение в теорию автоматов, языков и вычислений , 2-е изд.. : Пер. с англ. - М. : Издательский дом "Вильямс", 2008. - 528 с. : ил. - Парал. тит. англ. ISBN 9785-8459-1347-0 математический журнал т.47, №5, - 2006, стр. 1019 - 1030,.
3. Chomsky N. On certain formal properties of grammars, Information and Control 2:2 (1959), pp. 137-167. (Хомский Н. О некоторых формальных свойствах грамматик. Кибернетический сборник, вып. 5. - М.: ИЛ, 1962., с. 279-311.).
4. Верещагин Н. К., Шень А. Лекции по математической логике и теории алгоритмов. Часть 2. Языки и исчисления., 4-е изд., испр. - М.: МЦНМО, 2012., 240 с.
Edygarov I.A.
Kazan National Research Technical University (Kazan, Russia)
CHRONOLOGY OF DEVELOPMENT OF THEORY OF AUTOMATA, FORMAL LANGUAGES AND CALCULATION
Abstract: the article gives a chronology of the development of the theory of automata from the beginning of the last century to the present. The main authors are given.
Keywords: automata theory, formal languages, algorithm theory, structure, automatic structure.
