[théorie des langages] démonstration trop ambigüe ?
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[théorie des langages] démonstration trop ambigüe ?



  1. #1
    invitea4ccb16e

    [théorie des langages] démonstration trop ambigüe ?


    ------

    Bonsoir,

    Je suis étudiant en 3ème année de licence informatique, et je révise actuellement une matière qu'on appelle "langages et automates" (c'est un nom arbitraire mais c'est de la théorie des langages en gros à ce que j'ai compris). Je suis actuellement en train de faire pleins d'exercices pour m'entrainer, et dans énormément d'entre eux, il faut faire des démonstrations. Je suis confronté toujours au même problème que depuis le collège/lycée... Dans quelle mesure ma démonstration doit être "formelle" ? Dans quelle mesure dois-je éviter l'ambiguité ? C'est ce qui m'a toujours fait bloquer pour les démonstrations.

    Je m'explique : depuis des années, lorsqu'il s'agit de faire des démonstrations en cours, beaucoup de choses à démontrer me paraissent (comme à beaucoup de monde) intuitives et aller de soit. Pourtant le prof nous dit "oui mais on est en mathématiques, il faut être rigoureux, formel, précis, on peut pas dire "ça se comprend" !" du coup, je veux être rigoureux et tout expliquer pas à pas, ça me prend des heures et des dizaines de lignes, et là je constate lors de la correction que le prof a fait des raccourcis, a gardé tout de même un certain degrés d'ambiguité. Je lui fait remarquer, il me dit "oui mais là, ça se comprend". C'est comme ça depuis que je suis petit. Je comprend pas pourquoi, un coup, lorsqu'une chose nous parait intuitive, on peut dire "ça se comprend" et un coup non. Je ne comprend pas jusqu'où on doit expliquer les choses et les détailler.

    Je vais prendre des exemples avec des démonstrations que je viens de faire... Je ne sais pas du tout si elles sont recevables ou non.

    Pour info, si vous êtes pas spécialistes en théorie des langages, A.B (parfois écrit AB) signifie "le langage A concaténé avec le langage B", A* signifie "le monoïde libre engendré par A", Ai signifie le langage A concaténé i fois avec lui même. Puisque je ne sais pas écrire de façon correcte les signes mathématiques avec un clavier, Ui€N pour dire "union avec i appartient aux naturels", désolé pour ce raccourcis.

    Voici un exercice :

    consigne : prouver que (XY)*X = X(YX)*

    ma réponse :
    (XY)*X = (Ui€N(XY)i).X
    = Ui€N((XY)i.X)
    = Ui€N(X.(YX)i-1.Y.X) PROBLEME ICI !!!!!
    = Ui€N(X.(YX)i)
    = X.(Ui€N(YX)i)
    = X(XY)*

    J'ai indiqué le problème à la ligne 3. En fait, (XY)i = "XYXYXYXYXY..." i fois. Donc c'est égale à "X YXYXYXYX...(i-1 fois) Y" J'ai donc simplement dit (XY)i = X.(YX)i-1.Y (enfin avec le X en plus a la fin).

    Ma question donc : est ce que j'ai le droit de faire ce raccourcis ? Si non, comment l'indiquer clairement ? Je peux pas mettre des "..." en plain milieu de mon calcul... Et surtout : comment je sais en générale, en maths, quand je peux faire ce genre de raccourcis en disant "ça se comprend" et quand je ne peux pas ? C'est vraiment ça qui me bloque... Des fois je perd 30 min dans un controle à écrire des explications qui sont pas indispensable, et des fois je perd des points en me disant "c'est évident ça se comprendra". C'est ce qu'il y a de frustrant avec les démonstrations : comprendre, sans savoir comment l'expliquer...

    Enfin bon... La c'est pas tout à fait des démonstrations, j'en ai plein des démonstrations avec des "pour tout", "implique" etc (des vraies démonstrations quoi) que j'ai achevées mais dont je n'arrive pas a évaluer la qualité, mais je les ai pas mises parce qu'elles sont un peu longues et lourdes, pour éviter de faire un trop gros message. Mais si nécessaire je les rajouterais. Des choses comme : montrer que (A* = sigma*) <=> (sigma inclus dans A) ... Désolé pour l'écriture encore ! Je sais pas comment afficher les signes sigma inclus etc.

    Voilà tout ! J'espère avoir été clair. En vous remerciant d'avance pour votre temps.

    -----

  2. #2
    invitea4ccb16e

    Re : [théorie des langages] démonstration trop ambigüe ?

    Je peux plus modifier mon message avant, mais je viens de relever une erreur dans ce que j'ai écris sur la troisième ligne encore... i est naturel (donc peut être 0) et j'ai mis (YX)i-1 donc a un moment ça fait (YX)-1... Désolé pour cette erreur ! (sur laquelle je vais d'ailleurs travailler... remplacer Ui€n par Ui€N* serait une bonne idée ? - juste pour cette ligne)

  3. #3
    acx01b

    Re : [théorie des langages] démonstration trop ambigüe ?

    non mais c'est un cas super tordu dont tu parles ici.

    en gros, le point important c'est que dans un monoïde la loi de composition interne (ici la concaténation) est associative... On peut le préciser à chaque fois ou bien supposer que tout le monde sait que les concaténations sont associatives.

    pour


    c'est complètement évident mais on peut toujours s'amuser à le démontrer par récurrence en utilisant l'associativité de la concaténation

    Après il y a une grosse différence entre :
    - expliquer une démonstration à un humain (à un prof de math)
    - expliquer une démonstration à un ordinateur (genre le type qui programme un logiciel de calcul formel)

    dans le second cas, il faut tout, absolument tout préciser, y compris la règle qui permet d'écrire

    tu n'as pas un vrai exemple où tu en as fait des pages alors qu'une ligne suffisait, et un autre où tu n'as mis qu'une ligne alors qu'il fallait détailler ?
    Dernière modification par acx01b ; 29/12/2013 à 09h23.

  4. #4
    invitea4ccb16e

    Re : [théorie des langages] démonstration trop ambigüe ?

    Désolé mais je retrouve plus mes vieux cours malheureusement... J'ai juste quelques trucs récents. J'ai un autre exemple si tu veux :



    consigne :
    Prouver que pour tout langage L non vide :

    ma réponse :

    partie 1 :

    Soit L tel que .
    Comme (1)
    .
    Or , donc : (2)
    Donc (3)
    puisque
    Donc

    (1) je peux supprimer cette ligne, ou il faut expliquer comment j'arrive à la suivante ?
    (2) question que je me posais : ai-je le droit de mêler ainsi des mots tels que "or" "comme" etc à de la démonstration formelle ?
    (3) je serais tenté de m'arrêter là. Suis-je obligé d'écrire la suite, pour préciser que je l'ai bien prouvé pour tout ensemble non vide, ou puis-je considéré que c'est déjà prouvé car on a indiqué au début que , que donc L est non vide ?


    partie 2 :

    Soit tq (1)
    (2) tq .
    Soit tq
    donc
    Donc : (3) tq
    Donc : tq (4)
    Donc
    Or, un mot ne peut pas avoir une longueur négative (5), donc :
    , donc :
    (6)
    Par définition de min : (7)

    Donc :
    Donc : (8)
    Donc .
    Donc

    (1) Est-ce correcte d'écrire tq (tel que) dans une ligne comme ça ? N'y a t-il pas un symbole plus formel pour l'écrire ?
    (2) symbole "il n'existe pas"... La balise refuse de s'afficher je ne sais pas pourquoi
    (3) ai-je le droit d'écrire ça, ou dois-je plutot écrire ?
    (4) j'ai l'impression d'écrire du texte inutile mais ne sais pas si je peux raccourcir... Ai-je le droit de plutôt écrire directement :
    Donc ou encore :
    et tq ?
    Je veux dire que parce que min est la concaténation de m1 et de m2, alors la longueur de min est celles de m1 et de m2 additionnées. Seulement, j'ai juste mit "il existe m1 et m2" dans une "phrase"... Donc, puis-je les réutiliser plus tard, sachant que je n'ai pas désigné deux mots précis ? Je ne sais pas comment expliquer pourquoi, mais il me semble que je n'ai pas le droit...
    (5) ai-je le droit d'écrire une phrase ainsi en plein milieu, ou dois-je l'expliquer et le démontrer formellement, avec des symboles etc, de façon vraiment mathématique ?
    (6) pareille : je considère que ça va de soit de conclure ça à partir de ce qui est dit avant. Ai-je raison, ou dois-je l'expliquer formellement ? C'est pour ce genre de chose qu'un coup on me dit "ça va de soit" et un autre on me dit "on est en maths, il faut le démontrer, on peut pas se contenter de dire que ça va de soit, il faut être formel". Enfin du moins, c'est l'impression que j'ai lorsque je dis que c'est pour "ce genre de choses", peut être est-ce un cas trop "trivial"...
    (7) encore une fois, puis-je faire ce genre de raccourcis, ou dois-je clairement dire :
    " donc (etc.)" ?
    (8) même question mais surtout, ai-je le droit d'enchainer ainsi les "implique" en une seule ligne ? Idem pour les deux "=" dans la ligne précédente... C'est bien pratique, mais est-ce correcte ?


    CONCLUSION : (1)
    Donc


    (1)Ai-je le droit de supprimer cette ligne et de directement marquer :
    CONCLUSION : ?


    Donc bon voilà... Cette démonstration me parait beaucoup trop longue : on a une quinzaine de démonstration par feuille de TD, et j'ai passé près d'une heure rien que pour celle là. Normalement on est sensé y passer même pas 10 min je crois. De plus, ma démonstration est bourrée d'ambiguités ou de raccourcis, et en même temps, j'ai l'impression de ramer... Encore, là, je me met à faire beaucoup plus court qu'avant ! Avant, presque à chaque petite note que j'ai mit dans ma démonstration, je démontrais le truc que je trouvais ambigue, j'y passais des heures.

    Ouf... C'est long l'écriture latex quand on est pas habitués : plus de deux heures que je suis dessus (je vous avais dit que j'étais lent...)
    Désolé si je vous fait perdre du temps sur des questions aussi basiques, mais ça me cause un réel problème : la plupart du temps en mathématiques, je peux répondre à toutes les questions, mais je passe toujours 20-25 minutes sur des démonstrations que je suis sensé faire en moins de 10 minutes, du coup ma note est déterminé par la proportion du contrôle que j'ai eu le temps de faire (environ la moitié en général) donc c'est vraiment vital pour moi d'évincer au maximum...

    Ah, et j'insiste bien sur cette question : y a t-il un moyen d'éviter de mettre des "donc" etc de partout ? Je me doute que je peux pas me contenter d'enchainer les "phrases" ou "assertions" (ou je ne sais plus quoi, je ne me souviens plus le nom des lignes écrites en "langage mathématique")

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invitea4ccb16e

    Re : [théorie des langages] démonstration trop ambigüe ?

    Citation Envoyé par acx01b Voir le message
    Après il y a une grosse différence entre :
    - expliquer une démonstration à un humain (à un prof de math)
    - expliquer une démonstration à un ordinateur (genre le type qui programme un logiciel de calcul formel)
    Tu as tout dit ! Et, vu que je suis en informatique, l'an prochain (ou le semestre prochain je ne me souviens plus) on va créer des compilateurs, des interpréteurs, des correcteurs syntaxiques ou ce genre de choses me semble t-il. C'est pour bientôt les démonstrations ultra-formalisées

  7. #6
    invitea4ccb16e

    Re : [théorie des langages] démonstration trop ambigüe ?

    Je viens de faire un exercice, ce qui me donne un exemple à la fois court et encore plus frappant :

    consigne :
    Prouver

    réponse :

    La fermeture de Kleene ferme un langage pour la concaténation. (X*)2 est le langage obtenu en concaténant X* avec lui même. X* étant fermé pour la concaténation, tout mot de (X*)2 est par conséquent aussi mot de X*, donc .

    Ai-je le droit de donner une telle réponse (quasi-littéraire mais claire) ? :

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