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diff --git a/controle-20180322.tex b/controle-20180322.tex index a1eb15e..d06ec8d 100644 --- a/controle-20180322.tex +++ b/controle-20180322.tex @@ -184,4 +184,103 @@ de $b$). % % % + +\exercice + +Dans cet exercice, on s'intéresse au langage $L$ formé des +programmes $e$ (codés, dans un langage Turing-complet fixé quelconque, +comme des entiers naturels ou comme des mots sur un alphabet fixé sans +importance) qui, quelle que soit le paramètre $n$ qu'on leur fournit +en entrée, terminent en temps fini et retournent la valeur $0$ : soit +$L = \{e : (\forall n) {\varphi_e(n)\downarrow} = 0\}$. Si l'on +préfère, $L$ est l'ensemble de toutes les façons de coder la fonction +constante égale à $0$. On appellera aussi $M$ le complémentaire +de $L$. On se demande si $L$ ou $M$ sont semi-décidables. + +\smallskip + +(1) Créon et Antigone se disputent pour savoir si $L$ est +semi-décidable. Créon pense qu'il l'est, et il tient le raisonnement +suivant pour l'expliquer : + +{\narrower + +Pour savoir si un programme $e$ est dans l'ensemble $L$, il suffit de +l'examiner pour vérifier que toutes les instructions qui mettent fin +au programme renvoient la valeur $0$ : si c'est le cas, on termine en +répondait « oui » (c'est-à-dire $e\in L$) ; sinon, on rentre dans une +boucle infinie. Ceci fournit un algorithme qui semi-décide $L$. + +\par} + +\smallskip + +\noindent Antigone, elle, pense que $L$ n'est pas semi-décidable. Son +argument est le suivant : + +{\narrower + +Si $L$ était semi-décidable, je pourrais m'en servir pour résoudre le +problème de l'arrêt. En effet, donné un programme $e'$ et une +entrée $m$ sur laquelle je cherche à tester l'arrêt de $e'$, je peux +fabriquer le programme $e$ qui prend une entrée $n$, lance l'exécution +de $e'$ sur l'entrée $m$ pendant au plus $n$ étapes et à la fin +renvoie $1$ si ces $n$ étapes ont suffi à terminer l'exécution +de $e'$, et $0$ sinon. Dire que $e \in L$ signifie que $e'$ ne +termine jamais sur $m$, donc pouvoir semi-décider $L$ permet de +résoudre algorithmiquement le problème de l'arrêt, ce qui est +impossible. + +\par} + +\smallskip + +\noindent Qui a raison ? Expliquer précisément quelle est l'erreur +commise par le raisonnement incorrect, et détailler les éventuels +passages incomplets dans le raisonnement correct. + +\medskip + +(2) Héloïse et Abélard se disputent pour savoir si $M$ est +semi-décidable. Héloïse pense qu'il l'est, et elle tient le +raisonnement suivant pour l'expliquer : + +{\narrower + +Pour savoir si un programme $e$ est dans l'ensemble $M$, il suffit de +tester successivement les valeurs $\varphi_e(n)$ pour tous les $n$ +possibles : si l'on rencontre un $n$ tel que $\varphi_e(n)$ n'est +pas $0$, alors on termine en répondant « oui » (c'est-à-dire $e\in +M$) ; sinon, on ne va jamais terminer, et cela signifie que $e\not\in +M$. Ceci fournit un algorithme qui semi-décide $M$. + +\par} + +\smallskip + +\noindent Abélard, lui, pense que $M$ n'est pas semi-décidable. Son +argument est le suivant : + +{\narrower + +Si $M$ était semi-décidable, je pourrais m'en servir pour résoudre le +problème de l'arrêt. En effet, donné un programme $e'$ et une +entrée $m$ sur laquelle je cherche à tester l'arrêt de $e'$, je peux +fabriquer le programme $e$ qui prend une entrée $n$, l'ignore purement +et simplement, exécute $e'$ sur l'entrée $m$ et à la fin renvoie $0$. +Dire que $e\in M$ signifie que $e'$ ne termine pas sur $m$, donc +pouvoir semi-décider $M$ permet de résoudre algorithmiquement le +problème de l'arrêt, ce qui est impossible. + +\par} + +\smallskip + +\noindent Qui a raison ? Expliquer précisément quelle est l'erreur +commise par le raisonnement incorrect, et détailler les éventuels +passages incomplets dans le raisonnement correct. + +% +% +% \end{document} |