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1) Fazendo uma análise inicial do tipo 3, sabe-se que a máquina desse tipo é um Autômato Finito (sem memória) e portanto não é o tipo de L, já que para ter um número arbitrario de "a" e "b" é necessário armazenar e contar esses valores, o que não é possível aqui. Para a análise do tipo 2, vimos que não seria possível ser também, pois vimos que seria um Autômato a pilha não deterministicos. No tipo 1, usando uma Máquina de Turing, percebemos que também não seria possível, pois apesar de ser uma máquina poderosa ainda tem o problema da memória limitada, equanto na nossa entrada podemos ter um valor infinito. Logo o ideal seria uma Máquina de Turing do tipo 0. Uma vez que essa máquina não tem o problema da mémoria limitada e possuí a construção da imagem abaixo. Máquina de Turing do tipo 0 2) Vamos construir uma máquina de Turing normal para exemplificar: Fazendo outra máquina de Turing, mas agora com uma entrada vazia: Criando uma máquina de Turing unindo as duas anteriores: Vamos supor ainda que ela não entra em loop, portanto não é indecidível Assumindo que podemos decidir o problema da parada com a fita vazia, isso nos permite decidir o problema da parada (que sabemos que é indecidível). Podemos levar a entrada para o problema de parada normal e criar uma nova máquina de Turing sempre que iniciar com uma fita vazia e depois gravar a entrada do problema de parada normal na fita como seu primeiro conjunto de etapas. Dessa forma, se essa máquina modificada parar quando começar com uma fita vazia, a entrada do problema de parada normal vai parar com qualquer que seja sua entrada. Logo, é indecidível o problema de parada com fita vazia (Problema Lambda). Legenda: P -> Palavra V -> Fita vázia S -> Saida MT -> Máquina de Turing É indecidível o problema da parada, por causa do loop Nessa máquina acima foi feita basicamente uma conversão. Perceba que foi fornecido de entrada para a máquina MT1 uma palavra (P), e sabemos que o problema da parada nessa máquina é indecidível. Estamos fornecendo essa saída de MT1(indecidível), como entrada para a máquina MT2. Tinhamos suposto que a máquina MT2 não entrava em loop, portanto ela não seria indecidível, mas se isso fosse verdade essa conversão feita em MT3 seria suficiente para resolver o problema da parada, só que não é. Portanto a saída de MT2 também teria um loop e seria indecidível, chegando a conclusão que uma entrada vazia, no Problema Lambda, é indecidível. 3)
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