Minggu, 05 April 2020

Penyederhanaan Tata Bahasa Bebas Konteks

Sebuah bahasa formal adalah abstraksi terdiri dari himpunan simbol-simbol dan aturan-aturan yang mana simbol-simbol tersebut bisa dikombinasikan kedalam entitas yang disebut kalimat. Bahasa adalah himpunan string-string dari simbol-simbol untuk suatu alphabet atau rangkaian simbol-simbol yang mempunyai makna. Bahasa Kosong adalah bahasa yang tidak terdiri dari string-string, dinotasikan dengan ->. Bahasa kosong berbeda dengan bahasa yang terdiri dari string kosong {ε}. Melakukan pembatasan sehingga tidak menghasilkan pohon penurunan yang memiliki kerumitan yang tidak perlu atau aturan produksi yang tidak berarti.
Contoh Penyederhanaan tata bahasa dalam Teori bahasa dan Otomata,berikut adalah
Cara Penyederhanaan:
1. Penghilangan produksi useless ( tidak berguna )
2. Penghilangan produksi unit
3. Penghilangan produksi ε

Pembahasan
Melakukan pembatasan sehingga tidak menghasilkan pohon penurunan yang memiliki kerumitan yang tidak perlu atau aturan produksi yang tidak berarti.
Contoh 1:
S -> AB | a
A -> a
• Aturan produksi S -> AB tidak berarti karena B tidak memiliki penurunan
Contoh 2 : S->A
A->B
B->C
C->D
D -> a | A
• Memiliki kelemahan terlalu panjang jalannya padahal berujung pada S -> a,
• produksi D -> A juga menyebabkan kerumitan.
Cara Penyederhanaan:
1. Penghilangan produksi useless ( tidak berguna )
2. Penghilangan produksi unit
3. Penghilangan produksi ε

1 Penghilangan Produksi Useless
Di sini produksi useless didefinisikan sebagai :
• Produksi yang memuat symbol variabel yang tidak memiliki penurunan yang akan menghasilkan terminal-terminal seluruhnya.
• Produksi yang tidak akan pernah dicapai dengan penurunan apapun dari simbol awal, sehingga produksi itu redundan ( berlebih ).
Contoh :
S -> aB | C
B -> e | Ab
C -> bCb | adF | ab
F  -> cFB
Maka :
1) Simbol variabel F tidak memiliki penurunan yang menuju terminal, sehingga bisa dihilangkan
2) Konsekuensi no (3), aturan produksi C -> adF tidak memiliki penurunan
3) Aturan produksi B -> Ab dimana A tidak memiliki penurunan, sehingga bisa dihilangkan  
maka produksi yang useless:
B -> Ab
C -> adF
F -> cFB 
Penyederhanaan menjadi:
S -> aB | C
B -> e
C -> bCb | ab

Contoh selanjutnya
S -> Aa | B
A -> ab | D
B -> b | E
C -> bb
E -> aEa
Maka :
1) Aturan produksi A -> D, simbol variabel D tidak memiliki penurunan.
2) Aturan produksi C -> bb, Penurunan dari simbol S, dengan jalan manapun tidak akan pernah mencapai C atau disebut redundan
3) Simbol variabel E tidak memiliki aturan produksi yang menuju terminal
4) Konsekuensi no (3) Aturan produksi B -> E, simbol variabel E tidak memiliki penurunan.
maka produksi yang useless:
A -> D
C -> bb
E -> aEa
B -> E
Penyederhanaannya menjadi:
S -> Aa | B
A -> ab
B -> b

2. Penghilangan Produksi Unit
• Produksi dimana ruas kiri dan kanan aturan produksi hanya berupa satu simbol variabel, misalkan: A -> B, C -> D.
• Keberadaannya membuat tata bahasa memiliki kerumitan yang tak perlu.
• Penyederhanaan dilakukan dengan melakukan penggantian aturan produksi unit.
Contoh:
S -> Aa | B
B -> A | bb
A -> a | bc | B
Dilakukan penggantian berturutan mulai dari aturan produksi yang paling dekat menuju ke penurunan terminal-terminal (‘=>’ dibaca ‘menjadi’):
A -> B => A -> bb
B -> A => B -> a | bc
S -> B => S -> a | bc | bb 
Sehingga aturan produksi setelah penyederhanaan:
S -> Aa | a | bc | bb
B -> a | bc | bb
A -> a | bc | bb 

Contoh lain:
S -> A | Aa
A -> B
B -> C | b
C -> D | ab
D -> b
Penggantian yang dilakukan :
C -> D => C -> b
B -> C => B -> b | ab
A -> B => A -> b | ab | b
S -> A => S -> b | ab | b 
Sehingga aturan produksi setelah penyederhanaan:
S -> b | ab | b | Aa
A -> b | ab | b
B -> b | ab | b
C -> b | ab
D -> b

3. Penghilangan Produksi ε
Produksi ε adalah produksi dalam bentuk
α -> ε
atau bisa dianggap sebagai produksi kosong ( empty ). Penghilangan produksi ε dilakukan dengan melakukan penggantian produksi yang memuat variabel yang bisa menuju produksi ε, atau biasa disebut nullable.
Prinsip penggantiannya bisa dilihat kasus berikut:
S -> AB
A -> aBCD | aCa | ε
B -> bA | BB | ε 
C -> ε
Maka:
A -> ε, B -> ε, C->ε dapat dihilangkan maka A -> aBCD menjadi A -> aBD dan A -> aCa menjadi A -> aa didapat hasil penyederhanaan:
S-> AB
A ->aBD | aa 
B -> bA | BB

Contoh lagi, terdapat tata bahasa bebas konteks:
S -> aBCD | bb | A | ε
A -> CDa | ef
B -> b | aF | ε
C -> BbC | ea
D -> ε
Variabel yang nullable adalah variabel D, B -> ε, S -> ε. Karena penurunan D -> ε merupakan penurunan satu-satunya dari D, maka kita ganti A -> CDa menjadi A -> Ca dan S -> aBCD menjadi S -> aBC. Kemudian produksi D -> ε, B -> ε, S -> ε kita hapus.
Setelah penyederhanaan menjadi:
S -> aBC | bb | A
A -> Ca | ef
B -> b | aF 
C -> BbC | ea

Prakteknya ketiga penyederhanaan tersebut dilakukan bersama pada suatu tata bahasa bebas konteks, yang nantinya menyiapkan tata bahasa bebas konteks tersebut untuk diubah kedalam suatu bentuk normal Chomsky.
Urutan penghapusan aturan produksi :
1) Hilangkan produksi ε
2) Hilangkan produksi unit
3) Hilangkan produksi useless
Contoh :
S -> BACa
B -> AC
A -> dC | ε
C -> D | ε
D -> d  
Hilangkan produksi ε, sehingga menjadi:
C -> ε, maka
A -> dC => A => d
B -> AC => B -> A
S -> BACa => S -> BAa, kemudian C -> ε dihapus

A -> ε, maka
B -> AC => B -> A | C
S -> BACa => S -> BAa | Ba, kemudian A -> ε dihapus

Sehingga hasil penyederhanaan: 
S -> BACa | BAa | Ba
B -> AC | A | C
A -> dC | d
C -> D
D -> d

Tidak ada komentar:

Posting Komentar