Język: {(a n b m ) r | n, m, r≥0} nie jest regularny, ponieważ chociaż automat / maszyna odczytuje pierwszą sekwencję liter „a”, a następnie liter „b”, musi policzyć, ile razy przeczytał literę „a” i ile razy czytał literę „b” w pierwszej sekwencji, aby poznać wartość n i m .
Jeżeli r> 1, to oczekiwana jest kolejna taka sama sekwencja liter „a” i liter „b”.
Jeśli automat / maszyna ma nie wiedzieć, ile liter „A” i litery „B” to przeczytać w pierwszej kolejności to też ma nie znać wartość n i m , a zatem może nie powiedzieć, czy pozostałe sekwencje od drugiej do ostatniej to słowa, które są równe pierwszej sekwencji.
Ale wiadomo, że tylko maszyny Turinga można liczyć i wiedzieć wartości n i m i rozpoznaje język powyżej, więc nie tylko, że język powyżej jest nie regularny, ale nawet to też jest nie kontekst wolny, czyli robi także nie istnieje automatyczny system rozpoznawania tego języka i nie istnieje gramatyka bezkontekstowa, że każde słowo pochodzące z tej gramatyki bezkontekstowej znajduje się w powyższym języku.
Ze względu na fakt, że zarówno deterministyczny automat skończony automat skończony i rozwijana do dołu może nie liczyć i wiedzieć wartości n i m , w odróżnieniu od maszyny Turinga, mogą nie rozpoznać powyższy język, a zatem powyższe język jest nie za darmo kontekst i nie jest regularny.
Przeciwprzykładem do założenia, że powyższy język jest regularny:
Dla n = 3 ∧ m = 5 ∧ r = 2 następujące słowo jest w powyższym języku:
aaabbbbbaaabbbbb
Ale następujące słowo nie jest w języku:
aaabbbbbaaaaabbb, ponieważ nie istnieje n, m i r więc:
(a n b m ) r = aaabbbbbaaaaabbb, ponieważ aby spełnić pierwszą sekwencję liter „a”, a następnie liter „b”, musi być prawdą, że n = 3 ∧ m = 5 , i ponieważ widzimy 2 sekwencje liter ” a ', a następnie litery' b ', następnie r = 2 , ale jeśli n = 3 ∧ m = 5 ∧ r = 2, to (a n b m ) r = (a 3 b 5 ) 2 = (aaabbbbb) 2 = aaabbbbbaaabbbbb ≠ aaabbbbbaaaaabbb, ponieważ ich sufiksy są różne, tj. Aaabbbbb ≠ aaaaabbb, chociaż ich prefiksy są równe aaabbbbb dla r = 1.
„Najlepszy” deterministyczny automat skończony, który można zbudować dla tego języka, to deterministyczny automat skończony, który rozpoznaje wyrażenie regularne (a * b *) *, ale nie rozpoznaje powyższego języka, ponieważ mówi, że oba słowa aaabbbbbaaabbbbb i aaabbbbbabaaaabbb są w języku i to nie jest prawda, ponieważ aaabbbbbaaabbbbb jest w języku, ale aaabbbbbaaaaabbb nie jest w tym języku.
Nawet automat skończony przesuwający w dół nie może stwierdzić, czy oba słowa są w języku, czy nie, więc tylko maszyna Turinga może to zrobić.
W drugiej sekwencji maszyna Turinga stwierdziła, że n = 5 ∧ m = 3, a to przeczy temu, że w pierwszej sekwencji stwierdził, że n = 3 ∧ m = 5 , więc mówi, że drugie słowo nie jest w języku , ale w pierwszym słowie nie znaleziono sprzeczności.
Obie sekwencje spełniają, że n = 3 ∧ m = 5 , więc maszyna Turinga mówi, że pierwsze słowo jest w języku.
Tylko Turinga maszyna może, jeśli liczy się i zapamiętuje wartości n i m pisząc swoją wartość na jego taśmy i później je odczytać.